一种C/C复合材料异形件的凝胶熔渗陶瓷化改性方法技术

本发明专利技术公开了一种C/C复合材料异形件的凝胶熔渗陶瓷化改性方法，包括以下步骤：(1)将陶瓷前驱体聚合物粘合剂与渗剂粉混合并进行捏合，得到渗剂粉末分散均匀的溶胶；(2)将步骤(1)中制得的溶胶涂覆于C/C复合材料异形件表面；(3)将步骤(2)制得的含有溶胶涂层的C/C复合材料异形件于真空下或惰性气氛下进行加热升温，使溶胶固化并热解形成陶瓷气凝胶，待温度达到渗剂粉熔点以上40～100℃后，进行保温，使凝胶中的渗剂粉熔融并充分熔渗C/C复合材料异形件，得到碳/碳‑陶复合材料异形件。本发明专利技术方法熔渗效果好、涂层不易脱落、工艺简单、熔渗材料利用率高，C/C复合材料异形件经该法改性后力学性能得到很大的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种C/C复合材料异形件的凝胶熔渗陶瓷化改性方法
本专利技术涉及陶瓷基复合材料制备
，尤其涉及一种C/C复合材料异形件的凝胶熔渗陶瓷化改性方法。
技术介绍
C/C复合材料具有高比强度高比模量和断裂韧性、抗烧蚀性能优越、优异的摩擦磨损性能、抗热震性以及化学稳定性好等等一系列优良性能，其被广泛应用于制造航空发动机和火箭的喉衬、涡轮叶片零部件、航天飞机固体助推器、导弹端头帽、热交换器、高功率电子装置的散热装置等等。作为热结构材料，C/C复合材料一般都是在高温有氧环境中被使用，然而碳材料在较高温度下很容易被空气氧化。研究表明C/C复合材料在高于370℃的有氧环境中就开始被快速氧化(BuckleyJD.AmericanCeramicBulletin,1988,67(2):364-368)，导致其各项物理化学性能迅速恶化，这很大程度上制约了其在高温结构材料的实际应用。C/C复合材料常常通过碳基体的陶瓷化改性以适应高温氧化环境。用于C/C复合材料陶瓷化改性的工艺主要有化学气相渗透法(CVI)、聚合物浸渍热解法(PIP)及反应熔渗法(RMI)。其中，由于RMI具有周期短、近净成型、工艺简单及生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种C/C复合材料异形件的凝胶熔渗陶瓷化改性方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将陶瓷前驱体聚合物粘合剂与渗剂粉混合并进行捏合，得到渗剂粉末分散均匀的溶胶；(2)将步骤(1)中制得的溶胶涂覆于C/C复合材料异形件表面；(3)将步骤(2)制得的含有溶胶涂层的C/C复合材料异形件于真空下或惰性气氛下进行加热升温，升温期间溶胶固化并热解形成陶瓷气凝胶，待温度达到渗剂熔点以上40～100℃后，进行保温，使陶瓷气凝胶中的渗剂粉熔融并充分熔渗C/C复合材料异形件，得到碳/碳‑陶复合材料异形件。

【技术特征摘要】
1.一种C/C复合材料异形件的凝胶熔渗陶瓷化改性方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将陶瓷前驱体聚合物粘合剂与渗剂粉混合并进行捏合，得到渗剂粉末分散均匀的溶胶；(2)将步骤(1)中制得的溶胶涂覆于C/C复合材料异形件表面；(3)将步骤(2)制得的含有溶胶涂层的C/C复合材料异形件于真空下或惰性气氛下进行加热升温，升温期间溶胶固化并热解形成陶瓷气凝胶，待温度达到渗剂熔点以上40～100℃后，进行保温，使陶瓷气凝胶中的渗剂粉熔融并充分熔渗C/C复合材料异形件，得到碳/碳-陶复合材料异形件。2.如权利要求1所述的C/C复合材料异形件的凝胶熔渗陶瓷化改性方法，其特征在于，所述陶瓷前驱体聚合物包括聚碳硅烷、聚硅氧烷、聚氮硅烷、聚碳硼烷、聚氮硼烷、聚碳氮硼硅烷中的一种或两种以上。3.如权利要求1所述的C/C复合材料异形件的凝胶熔渗陶瓷化改性方法，其特征在于，所述渗剂粉包括硅粉、钛粉、钒粉、铬粉、锆粉、铌粉、钼粉、铪粉、钽粉、钨粉及其合金粉的一种或两种以上。4.如权利要求1～3任意一项所述的C/C复合材料异形件的凝胶熔渗陶瓷化改性方法，其特征在于，所述陶瓷前驱体聚合物与所述渗剂粉的质量比为1∶1.5～1∶3.0。5.如权利要求1～3任意一项所述的C/C复合材料异形件的凝胶熔渗陶瓷化改性方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶益聪，白书欣，郭文建，朱利安，任俊，李顺，唐宇，万红，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43