【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳/陶复合材料制备领域，涉及一种低成本碳/陶复合材料的快速制备方法。
技术介绍
碳素材料具有低密度、高强度、高比模量、高导热性、低膨胀系数、优异的摩擦性能和抗热冲击性能以及尺寸稳定性高等优点，已广泛应用于航天、航空、光伏、粉末冶金、工业高温炉等领域，但其在温度高于350℃的有氧环境中发生氧化反应，导致材料的性能急剧下降，限制了其发展。氧化物、碳化物和硼化物等陶瓷材料机械强度和硬度高，抗氧化能力强、而耐热冲击性、可机械加工性及润滑性差，与碳素复合材料具有很强的互补性。碳/陶复合材料基本保持了碳材料的优异性能，并继承了陶瓷材料的优点，具有轻质、力学性能好、在高温下抗氧化等特点，使其能够广泛的应用在航空航天领域中的空间推进系统和热防护系统中。例如，欧洲航空航天局（ESA）的HERMAS、ARD、GSDP、MSTP、FESTIP等计划以及德国的超音速技术及热结构计划等都是在碳/陶复合材料的基础上开展的。美国国家航空航天局（NASA）制造的X-38飞行器上的鼻锥、鼻锥裙部、机体副翼、下颚板翼缘都有碳/陶复合材料的身影。在国内，中南大学、西安航天复合材料研究所...
【技术保护点】
一种碳/陶复合材料的快速制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，碳纤维预制体的制备：将无纬布、网胎依次循环叠加，采用带倒钩刺的针对无纬布和网胎进行针刺，从而形成准三维的预制体结构或者采用3D编织方法将长碳纤维编织成三维正交编织预制体；步骤二，界面保护层：将步骤一得到的碳纤维正交编织预制体置于高温炉反应室中，以惰性气体为载气将含陶瓷源有机物气体通入反应室，控制反应温度、时间和压力，陶瓷源高温裂解在碳纤维界面形成一层陶瓷保护层；步骤三，陶瓷引入：将纯陶瓷浆料引入到含陶瓷保护层的碳纤维正交编织预制体中，得到碳/陶复合材料胚体，烘干待用；步骤四，表面保护层：将碳/陶复合材料胚体...
【技术特征摘要】
1.一种碳/陶复合材料的快速制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，碳纤维预制体的制备：将无纬布、网胎依次循环叠加，采用带倒钩刺的针对无纬布和网胎进行针刺，从而形成准三维的预制体结构或者采用3D编织方法将长碳纤维编织成三维正交编织预制体；步骤二，界面保护层：将步骤一得到的碳纤维正交编织预制体置于高温炉反应室中，以惰性气体为载气将含陶瓷源有机物气体通入反应室，控制反应温度、时间和压力，陶瓷源高温裂解在碳纤维界面形成一层陶瓷保护层；步骤三，陶瓷引入：将纯陶瓷浆料引入到含陶瓷保护层的碳纤维正交编织预制体中，得到碳/陶复合材料胚体，烘干待用；步骤四，表面保护层：将碳/陶复合材料胚体真空浸渍在含陶瓷源的有机物中，取出烘干；烘干后，在高温烧结炉中热处理，调节升温速率，氩气保护，裂解得到含陶瓷表面保护层的碳/陶复合材料胚体；步骤五，快速陶瓷化：升温至1800~2400℃，利用陶瓷快速成型的特点制备出致密的碳/陶复合材料；所述步骤二中控制反应温度、时间和压力是指...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈青华，孙小生，
申请(专利权)人：湖南九华碳素高科有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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