一种Hf-Ta-C增强的C/SiC陶瓷基复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种Hf

【技术实现步骤摘要】
一种Hf-Ta-C增强的C/SiC陶瓷基复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及超高温陶瓷基复合材料的制备
，尤其涉及一种Hf-Ta-C增强的C/SiC陶瓷基复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]飞行器在大气层内以高超声速或亚声速飞行时，会形成较高的动压，其一方面有助于提高发动机性能，另一方面也会出现强烈的气动加热现象，导致飞行器表面经历氧化气氛烧蚀和高速气流的冲刷。近年来，为了满足高超声速及亚声速等飞行器在恶劣热环境对热防护材料的苛刻需求，提升热防护材料的抗氧化耐烧蚀性能，超高温陶瓷材料(UHTCs)凭借上述优异性能，越来越受到大家的关注。超高温陶瓷材料(UHTCs)，主要包括难熔金属硼化物、碳化物和氮化物，熔点普遍在3000℃以上，具有高熔点、高强度、高模量等一系列优点。在这其中，碳化钽(TaC)的熔点为3890℃，碳化铪(HfC)的熔点为3928℃，同时Hf-Ta-C固溶体的熔点高达4000℃，是目前已知的熔点最高的材料。上述超高温陶瓷材料，即使在苛刻的超高温环境中，仍具有优异的抗氧化耐烧蚀性能。r/>[0003]C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Hf-Ta-C增强的C/SiC陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)提供碳/碳基体；(2)以硅合金为反应物，采用反应熔渗法将所述碳/碳基体制成C/SiC陶瓷基复合材料；(3)以铪钽前驱体溶液作为反应物，采用浸渍裂解法与所述C/SiC陶瓷基复合材料反应，制得所述Hf-Ta-C增强的C/SiC陶瓷基复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述碳/碳基体为利用碳纤维预制体采用通过化学气相沉积法制备得到的碳纤维增强的碳基体复合材料；优选的是，所述碳纤维增强的碳基体复合材料的密度1.0～1.4g/cm3；更优选的是，所述碳纤维预制体的编织方式为针刺、缝合或细编穿刺。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述反应熔渗法包括如下步骤：(I)将硅合金粉与所述碳/碳基体在坩埚中混合；(II)将装载有所述硅合金粉与所述碳/碳基体的所述坩埚置于反应炉体内，密封，抽真空，导入惰性气体；(III)将所述反应装置升温至第一预设温度，在该温度保持至反应结束；(IV)在第一预设温度反应结束后，程序控制降温至第二预设温度，停止导入惰性气体，并恢复至大气压，得到孔隙率为10-20％的C/SiC陶瓷基复合材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述硅合金粉的粒径为0.5～10μm，硅的质量分数为99％；所述碳/碳基体与硅合金的质量比1:3～1:7；所述碳/碳基体竖直放置于坩埚中；所述硅合金粉平铺在坩埚中；优选的是，所述硅合金平铺的面积为80～120cm2；和/或所述硅合金粉加入的厚度为碳/碳基体竖直高度的1/6～1/3，优选的是，所述硅合金粉加入的厚度为5～20cm。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨良伟，刘伟，刘俊鹏，于新民，李晓东，宋环君，王鹏，霍鹏飞，金鑫，于艺，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：