一种碳纤维增强SiHfOC复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维增强SiHfOC复合材料及其制备方法，以碳纤维预制件为增强体，以含Hf的聚硅氧烷做先驱体，利用先驱体浸渍裂解法(PIP)通过反复浸渍‑固化‑裂解获得C/SiHfOC复合材料，该过程中采用的含Hf的聚硅氧烷先驱体是由无机铪盐与硅树脂通过溶胶‑凝胶过程获得，引入的Hf质量占硅树脂质量比的5‑25％。本发明专利技术解决了SiOC基体耐高温性能有限的问题，利用引入异质元素Hf对SiOC基体进行结构改性，工艺流程简单，对设备要求低，引入Hf后的C/SiHfOC复合材料具有较好的热稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维增强SiHfOC复合材料及其制备方法
本专利技术属于耐高温陶瓷基复合材料
，具体涉及一种碳纤维增强SiHfOC复合材料及其制备方法。
技术介绍
热防护技术是航天航空飞行器、载人飞船等重大战略需求的关键技术之一，轻量化、强韧化、耐高温、抗烧蚀是热防护系统研究的焦点。连续纤维增强陶瓷基复合材料(CFRCMC)因高比强度和比模量、高损伤容限、耐腐蚀、耐磨损等特点，成为飞行器推进系统和热防护系统热端部件高温结构材料的主流发展方向。聚硅氧烷(Polysiloxane，PSO)衍生SiOC陶瓷是一种高性价比的轻质高温结构材料，以其为基体的碳纤维增强复合材料受到广泛关注和深入研究。目前，由于SiOC基体与C纤维在耐温能力上存在不匹配，C/SiOC复合材料在低压条件下只能在1250℃长寿命服役。对SiOC陶瓷基体进行结构改性可提升其耐高温性能，主要有添加填料和引入异质元素两种途径：(1)添加填料是一类宏观调控结构的方法，存在分散不均匀的问题，对纤维增强陶瓷基复合材料的适用性不强；(2)引入异质元素，可以对原料聚硅氧烷(PSO)分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维增强SiHfOC复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n1)浸渍：准备碳纤维预制件并置于压力小于500Pa的真空条件下，用含Hf的聚硅氧烷先驱体溶液浸渍；/n所述的含Hf的聚硅氧烷先驱体溶液为铪溶胶与硅树脂乙醇溶液的混合溶胶，含Hf的聚硅氧烷中引入的Hf占硅树脂质量的5-25％，铪溶胶由HfOCl

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强SiHfOC复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)浸渍：准备碳纤维预制件并置于压力小于500Pa的真空条件下，用含Hf的聚硅氧烷先驱体溶液浸渍；
所述的含Hf的聚硅氧烷先驱体溶液为铪溶胶与硅树脂乙醇溶液的混合溶胶，含Hf的聚硅氧烷中引入的Hf占硅树脂质量的5-25％，铪溶胶由HfOCl2·8H2O溶于乙醇并加入螯合剂后制得，HfOCl2·8H2O与乙醇的质量比为1-4:4，螯合剂与HfOCl2·8H2O的物质的量比为1-4:1；
所述的螯合剂是乙酰丙酮；
所述的硅树脂乙醇溶液的质量浓度为20-60％，所述的硅树脂是甲基硅树脂；
2)固化：将上步骤浸渍后的碳纤维预制件静置后形成凝胶，再将凝胶后的预制件在150-250℃交联固化；
3)裂解：将上步骤交联固化后的碳纤维预制件在惰性气氛下进行高温裂解，高温裂解温度为1000-1200℃，裂解时间为30-120min；
重复以上浸渍-固化-裂解周期10-16次，直至本周期结束...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭蕾，马青松，
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