一种C/C-ZrC-SiC表层铁基合金改性复合材料及制备方法技术

一种C/C‑ZrC‑SiC表层铁基合金改性复合材料及制备方法；所述复合材料包括C/C‑ZrC‑SiC基体、改性层；所述改性层为铁基高温合金；并通过低压悬浮浸渗工艺均匀封填于基体表层。其制备工艺是将坯体浸入铁基高温合金熔液中进行低压悬浮浸渗，控制熔液温度在1545℃～1635℃，得到C/C‑ZrC‑SiC表层铁基高温合金改性复合材料。铁基高温合金均匀分布在基体表层，增强表面密度，蒸发时耗散热量大，既可降低基体表面温度，又可以抵抗高温高速气流冲刷，避免机械剥蚀对基体的损伤，同时，铁基高温合金的抗高温蠕变性能优良，弥补了基体在强度和韧性上的不足。本发明专利技术具有工艺流程简单、周期短、适用工件尺寸范围广、烧蚀机理新颖的优点。

C/C-ZrC-SiC surface iron base alloy modified composite material and preparation method thereof

A modified C/C ZrC SiC surface iron based alloy modified composite material and preparation method, the composite material including C/C ZrC SiC matrix and modified layer; the modified layer is an iron base superalloy; and a low-pressure suspension infiltration process is uniformly sealed on the surface of the matrix. The preparation process is to immerse the billet into the molten iron base superalloy molten liquid for low pressure suspension infiltration, and control the melt temperature at 1545 to 1635 degrees C, and get the C/C ZrC SiC surface iron base superalloy modified composite. The iron base superalloy is evenly distributed on the surface of the matrix, and the surface density is enhanced and the heat dissipation of evaporation is large. It can not only reduce the surface temperature of the matrix, but also resist the high temperature and high speed air flow scour, and avoid the damage to the matrix by mechanical erosion. At the same time, the high temperature creep resistance of the iron base superalloy is excellent, which makes up the strength and the strength of the matrix. Lack of toughness. The invention has the advantages of simple process flow, short cycle, wide workpiece size range and novel ablation mechanism.

【技术实现步骤摘要】
一种C/C-ZrC-SiC表层铁基合金改性复合材料及制备方法
本专利技术涉及一种C/C-ZrC-SiC表层铁基合金改性复合材料及制备方法；属于复合材料及涂层制备

技术介绍
C/C-ZrC-SiC是在C/C复合材料基础上发展的可在有氧超高温环境长时工作的新型高温复合材料，其基体由ZrC-SiC抗氧化抗烧蚀陶瓷复合相和碳相组成、炭纤维骨架则作为增强相，该材料具有低密度、高强度、耐高温粒子冲刷、抗烧蚀、抗氧化、抗热震等优异性能，可广泛应用于航空航天热端部件。对C/C-ZrC-SiC复合材料的抗氧化抗烧蚀机理研究表明：在1800℃以内的高温环境下，最外层的SiC相在高温下形成连续的SiO2玻璃相保护层使C/C-SiC-ZrC复合材料不会因大量氧化而失效；在1800～2500℃的高温、强粒子冲刷环境下，SiO2的蒸发压将逐渐增大，黏度逐渐减小，SiO2被大量蒸发，导致显微裂纹产生，孔洞未被封闭，加速了基体的氧化；当使用温度继续升高至2500℃以上时，SiO2耗完，硬而脆的ZrO2骨架将被高速气流冲刷剥蚀，最终导致材料失效。因此，改善生成的氧化层的致密性与强度是进一步提高C/C-ZrC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种C/C‑ZrC‑SiC表层铁基合金改性复合材料；所述复合材料包括C/C‑ZrC‑SiC基体、改性层；所述C/C‑ZrC‑SiC基体是由ZrC‑SiC陶瓷包裹在碳纤维表面构成的陶瓷复相基体，改性层为铁基高温合金；所述改性层通过低压悬浮浸渗工艺均匀封填于C/C‑ZrC‑SiC基体表层。

【技术特征摘要】
1.一种C/C-ZrC-SiC表层铁基合金改性复合材料；所述复合材料包括C/C-ZrC-SiC基体、改性层；所述C/C-ZrC-SiC基体是由ZrC-SiC陶瓷包裹在碳纤维表面构成的陶瓷复相基体，改性层为铁基高温合金；所述改性层通过低压悬浮浸渗工艺均匀封填于C/C-ZrC-SiC基体表层。2.根据权利要求1所述的一种C/C-ZrC-SiC表层铁基合金改性复合材料；其特征在于：所述碳纤维为C/C复合材料。3.根据权利要求1所述的一种C/C-ZrC-SiC表层铁基合金改性复合材料；其特征在于：所述铁基高温合金选自Fe-15Cr-25Ni、Fe-15Cr-35Ni、Fe-15Cr-45Ni中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种C/C-ZrC-SiC表层铁基合金改性复合材料；其特征在于：所述低压悬浮浸渗工艺是指常压下工件悬浮浸渗在浸渗介质中。5.根据权利要求1所述的一种C/C-ZrC-SiC表层铁基合金改性复合材料；其特征在于：所述基体的密度为2.5g/cm3～2.8g/cm3。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙威，田甜，熊翔，徐永龙，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43