The invention relates to a C-shaped HfC nanosheet reinforced silicon carbide fiber felt and a preparation method thereof, including steps: selective etching of Al and Si atoms by a low eutectic mixed salt solution obtained by mixing Hf3 [Al(Si)] 5C7 material with CaF2 and H2SO4, filtering and washing, and obtaining HFC nanosheets containing Al; then adding Polydimethylsilane to xylene for non-melting treatment to obtain non-melting. Polycarbosilane fibers; short fibers and Polycarbosilane precursors were prepared from non-melting polycarbosilane fibers, and mixed with polyimide solution to prepare non-melting Polycarbosilane fiber felt. After sintering, C-shaped HfC nanosheet reinforced silicon carbide fiber felt was obtained. The C-shaped HfC nanosheet reinforced silicon carbide fiber felt prepared by the invention has strong corrosion resistance, stable performance at high temperature and good electromagnetic wave absorption performance in X-band, and can be used as structural absorbing material in composite materials.
【技术实现步骤摘要】
C形HfC纳米片增强碳化硅纤维毡及其制备方法
本专利技术涉及高性能纤维
,具体涉及一种C形HfC纳米片增强碳化硅纤维毡及其制备方法。
技术介绍
SiC纤维被称为21世纪航空、航天以及高新
应用的新材料,连续的纤维材料具有耐高温、耐腐蚀、高耐磨等特点。毡体表面的粗糙结构保护了内部的碳化硅纤维,使其具有优良的耐腐蚀性。预氧化和射线辐射处理得到的纤维交联程度增大,碳化硅纤维的产产率增大。另外,HfC的密度12.7g/cm3,熔点3890℃,是已知单一化合物中熔点最高者。体积电阻率1.95×10-4Ω·cm(2900℃),热膨胀系数6.73×10-6/℃。通常用二氧化铪(HfO2)与碳在惰性或还原性气氛中合成粉末,反应温度1900-2300℃碳化铪能与许多化合物(如ZrC、SiC等)形成固溶体。具有高熔点和高弹性系数,良好的电热传导性,小的热膨胀和好的冲击性能。非常适用于火箭喷嘴,可作重返大气层宇宙火箭的鼻锥部位。用于陶瓷等行业,是一种未来首选的潜在耐高温材料。然而,用HfC纳米片增强碳化硅纤维毡的低温制备方法无相关报道。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术目的在于提供一种C形HfC纳米片增强碳化硅纤维毡的制备方法,先制备HfC纳米片,然后用前驱体浸渍,交联固化,高温裂解过程中形成固溶体来制备材料,为制备超高温抗烧蚀材料奠定了基础。为实现上述目的,本专利技术提供的技术方案为:第一方面,本专利技术提供了一种C形HfC纳米片增强碳化硅纤维毡的制备方法,包括步骤:S1:将Hf3[Al(Si)]5C7材料用CaF2和H2SO4混合得到的低共熔混合盐溶液 ...
【技术保护点】
1.一种C形HfC纳米片增强碳化硅纤维毡的制备方法,其特征在于,包括步骤:S1:将Hf3[Al(Si)]5C7材料用CaF2和H2SO4混合得到的低共熔混合盐溶液对Al和Si原子选择性刻蚀,之后过滤、洗涤,得到含有Al的HfC纳米片;S2:将所述含有Al的HfC纳米片和聚二甲基硅烷加入二甲苯中,充分搅拌后,在氩气、高温高压下进行不熔化处理,交联得到不熔化聚碳硅烷纤维;S3:将所述不熔化聚碳硅烷纤维进行预氧化处理,得到预氧化纤维;将所述预氧化纤维进行切短开松,得到短纤维;S4:将所述不熔化聚碳硅烷纤维制备成具有C形截面的聚碳硅烷原丝;S5:将所述短纤维、所述具有C形截面的聚碳硅烷原丝和聚酰亚胺溶液混合,沉积后烘干,制备得到不熔化聚碳硅烷纤维毡;S6:将所述不熔化聚碳硅烷纤维毡进行烧结,得到C形HfC纳米片增强碳化硅纤维毡。
【技术特征摘要】
1.一种C形HfC纳米片增强碳化硅纤维毡的制备方法,其特征在于,包括步骤:S1:将Hf3[Al(Si)]5C7材料用CaF2和H2SO4混合得到的低共熔混合盐溶液对Al和Si原子选择性刻蚀,之后过滤、洗涤,得到含有Al的HfC纳米片;S2:将所述含有Al的HfC纳米片和聚二甲基硅烷加入二甲苯中,充分搅拌后,在氩气、高温高压下进行不熔化处理,交联得到不熔化聚碳硅烷纤维;S3:将所述不熔化聚碳硅烷纤维进行预氧化处理,得到预氧化纤维;将所述预氧化纤维进行切短开松,得到短纤维;S4:将所述不熔化聚碳硅烷纤维制备成具有C形截面的聚碳硅烷原丝;S5:将所述短纤维、所述具有C形截面的聚碳硅烷原丝和聚酰亚胺溶液混合,沉积后烘干,制备得到不熔化聚碳硅烷纤维毡;S6:将所述不熔化聚碳硅烷纤维毡进行烧结,得到C形HfC纳米片增强碳化硅纤维毡。2.根据权利要求1所述的C形HfC纳米片增强碳化硅纤维毡的制备方法,其特征在于:S2中,所述含有Al的HfC纳米片、所述聚二甲基硅烷和所述二甲苯的质量比为1:(10~20):(15~25);所述不熔化处理的温度为300-500℃,压强为2-4Gpa,所述氩气的流速为50-100ml/min。3.根据权利要求1所述的C形HfC纳米片增强碳化硅纤维毡的制备方法,其特征在于:S3中,所述预氧化处理在空气中进行,所述预氧化处理过程的温度控制为:以40-50℃/h的速率升温到200-300℃,保温2-8h;所述预氧化纤维的分子量在3000-5000。4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴宝林,侯振华,
申请(专利权)人:江西嘉捷信达新材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江西,36
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