一种SiC纳米线增强Cf/SiC陶瓷基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种SiC纳米线增强Cf/SiC陶瓷基复合材料，由碳纤维编织体、热解碳界面层、原位生长SiC纳米线和SiC基体组成，其特征在于所述的热解碳界面层包覆在碳纤维表面，厚度为0.1～0.2μm；所述的热解碳界面层也包覆在SiC纳米线表面，厚度为0.02～0.04μm；所述的SiC纳米线直径为20～150nm，纳米线数量比为20～50％的SiC纳米线两端粘结在碳纤维的热解碳表面上，数量比为10～30％的SiC纳米线一端粘结在碳纤维的热解碳表面上；SiC基体填充在碳纤维和SiC纳米线之间的空隙中；所述的复合材料体积密度大于1.8g/cm

SiC nanowire reinforced Cf/SiC ceramic matrix composite material and preparation method thereof

The invention discloses a SiC nanowire Cf/SiC ceramic matrix composite reinforced by carbon fiber braid, and pyrolysis of SiC nanowires grown in situ carbon interface layer, and SiC matrix, which is characterized in that the pyrocarbon layer of the coating on the surface of carbon fibers, the thickness of 0.1 to 0.2 mu m; pyrocarbon the layer is coated on the surface of SiC nanowires, the thickness of 0.02 to 0.04 mu m; SiC nanowires and the diameter is 20 ~ 150nm, the number of nanowires is 20 ~ 50% ends of SiC nanowires bonded on the pyrolytic carbon surface of carbon fiber, the number is 10 ~ 30% of the end of the SiC nano wire bonded on the surface of pyrolytic carbon carbon fiber; SiC matrix filling in the gaps between carbon fiber and SiC nanowires; the composite volume density is greater than 1.8g/cm

【技术实现步骤摘要】
一种SiC纳米线增强Cf/SiC陶瓷基复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种Cf/SiC陶瓷基复合材料及其制备方法，特别是涉及一种SiC纳米线增强Cf/SiC陶瓷基复合材料及其制备方法。技术背景Cf/SiC陶瓷基复合材料是指以碳纤维作为增强体，以SiC作为基体的一类复合材料，其作为碳纤维复合材料家族的一个重要成员，具有结构轻质、高比强高比模、耐高温、抗热震性好、低热膨胀系数以及抗氧化耐腐蚀等特点。Cf/SiC陶瓷基复合材料作为一种先进陶瓷基复合材料，已经被广泛的应用于发动机热段结构件、高速飞行器热防护系统等航空航天领域。SiC基体的致密度和碳纤维与SiC基体结合的界面是影响Cf/SiC陶瓷基复合材料性能的重要因素。SiC基体是最先受到载荷作用的，其致密度越低，材料内部孔隙缺陷越多，材料的力学性能则越差，反之，材料的力学性能越好。界面有着在碳纤维和SiC基体之间传递载荷、保护碳纤维等作用。过强的界面结合会导致材料受到外力作用破坏时发生脆性断裂，过弱的界面结合则会导致材料的力学性能不足，由此，改善碳纤维与SiC基体结合的界面可以有效的增强Cf/SiC陶瓷基复合材料。SiC纳米线是一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SiC纳米线增强Cf/SiC陶瓷基复合材料，由碳纤维编织体、热解碳界面层、原位生长SiC纳米线和SiC基体组成，其特征在于所述的热解碳界面层包覆在碳纤维表面，厚度为0.1～0.2μm；所述的热解碳界面层也包覆在SiC纳米线表面，厚度为0.02～0.04μm；所述的的SiC纳米线直径为20～150nm，纳米线数量比为20～50％的SiC纳米线两端粘结在碳纤维的热解碳表面上，数量比为10～30％的SiC纳米线一端粘结在碳纤维的热解碳表面上；SiC基体填充在碳纤维和SiC纳米线之间的空隙中；所述的复合材料体积密度大于1.8g/cm

【技术特征摘要】
1.一种SiC纳米线增强Cf/SiC陶瓷基复合材料，由碳纤维编织体、热解碳界面层、原位生长SiC纳米线和SiC基体组成，其特征在于所述的热解碳界面层包覆在碳纤维表面，厚度为0.1～0.2μm；所述的热解碳界面层也包覆在SiC纳米线表面，厚度为0.02～0.04μm；所述的的SiC纳米线直径为20～150nm，纳米线数量比为20～50％的SiC纳米线两端粘结在碳纤维的热解碳表面上，数量比为10～30％的SiC纳米线一端粘结在碳纤维的热解碳表面上；SiC基体填充在碳纤维和SiC纳米线之间的空隙中；所述的复合材料体积密度大于1.8g/cm3，开口孔隙率小于10％。2.一种SiC纳米线增强Cf/SiC陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于包括下述顺序的步骤：(1)将碳纤维编织体用无水乙醇超声清洗20～30min，然后放入烘箱干燥30～60min，干燥温度为80～150℃；(2)将干燥后的碳纤维编织体放入化学气相沉积炉内沉积热解碳界面层，以丙烯为源物质，氩气为载气和稀释气体，沉积温度为900～1200℃，系统总压为5～10kPa，沉积时间为6～8h；(3)配制Ni(NO3)2·6H2O丙酮溶液，Ni2+浓度为0.01～0.05mol/L，将步骤(2)沉积热解碳界面的碳纤维编织体真空浸渍在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈照峰，廖家豪，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32