一种C/SiC-HfC碳纤维增强超高温陶瓷基复合材料的制备方法技术

技术编号:10345164 阅读:251 留言:0更新日期:2014-08-21 17:20
本发明专利技术涉及一种C/SiC-HfC碳纤维增强超高温陶瓷基复合材料的制备方法,采用真空压力浸渍法在C/SiC预制体中引入C有机前躯体或者直接采用C/C预制体,结合反应熔体浸渗法,利用硅铪合金与C反应原位生成HfC-SiC。得到的复合材料含有高体积分数的HfC,且生成的SiC、HfC晶粒细小,有效提高了材料的抗烧蚀性能。本发明专利技术能够适用于复合材料,在材料制备过程中原位生成HfC相,增加铪化合物的体积分数,提高其抗烧蚀能力。

【技术实现步骤摘要】
—种C/SiC-HfC碳纤维增强超高温陶瓷基复合材料的制备方法
本专利技术属于超高温陶瓷基复合材料的制备方法,具体涉及,是一种用SiC和HfC对纤维增强陶瓷基复合材料基体改性的方法。
技术介绍
C/C复合材料具有低密度、高比强度、高比模量、耐烧蚀、耐冲刷等优良性能。但是C/C复合材料抗氧化性能较差,在超过370°C的氧化气氛中开始氧化。连续纤维增韧碳化硅复合材料(C/SiC)具备C/C复合材料和SiC陶瓷的综合优点,具有耐高温、低密度、高强度、抗热震等一系列优点,在航空、航天领域有广泛的应用前景。低于1700°c氧化条件下,C/SiC复合材料中的SiC基体被动氧化,在材料表面形成SiO2保护层,可以长时间使用。再入大气层和高超气动环境下材料承受的温度高于1700°c,SiC基体发生主动氧化失去表面SiO2保护层,造成纤维和基体的严重烧 蚀,进而导致构件失效。过渡族金属元素硼化物和碳化物具有3000°C以上的超高熔点,被称为超高温陶瓷(UHTCs)。超高温陶瓷具有极高的熔点、硬度和高温强度,被认为是极端热化学环境下的优秀候选材料。在C/SiC或C/C复合材料中引入超高温陶瓷组元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种C/SiC‑HfC碳纤维增强超高温陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于步骤如下:步骤1、复合材料预制体制备:将开气孔率为20vol%~40vol%的复合材料预制体使用超声波清洗1小时,烘箱中100℃~120℃经过1~2小时烘干得到清洁干燥的复合材料预制体;步骤2、浆料制备:将C有机前驱体和六次甲基四胺溶解在无水乙醇中,球磨24~48小时得到浆料;六次甲基四胺的质量为C有机前驱体质量的10%;通过无水乙醇的含量控制浆料的粘度为20~200mPa·s;调节PH值为9~11;步骤3、真空压力浸渍:将步骤1中的复合材料预制体真空压力浸渍在浆料中,真空度为‑0.05MPa~‑0.10MPa,压力为0...

【技术特征摘要】
1.一种C/SiC-HfC碳纤维增强超高温陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于步骤如下: 步骤1、复合材料预制体制备:将开气孔率为20vol%~40vol%的复合材料预制体使用超声波清洗I小时,烘箱中100°C~120°C经过I~2小时烘干得到清洁干燥的复合材料预制体; 步骤2、浆料制备:将C有机前驱体和六次甲基四胺溶解在无水乙醇中,球磨24~48小时得到浆料;六次甲基四胺的质量为C有机前驱体质量的10% ;通过无水乙醇的含量控制浆料的粘度为20~200mPa.s ;调节PH值为9~11 ; 步骤3、真空压力浸溃:将步骤I中的复合材料预制体真空压力浸溃在浆料中,真空度为-0.05MPa~-0.1OMPa,压力为0.8MPa~1.0Mpa,使得浆料中的C有机前驱体浸入C/SiC预制体内; 步骤4、固化裂解:将浸渗后的C/SiC材料在烘箱中60°C固化I小时,150°C固化I小时,然后在氩气保护下900°C~1800°C热处理2小时裂解C...

【专利技术属性】
技术研发人员:王一光罗磊刘俊朋段刘阳张立同成来飞
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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