氮化物纤维增强陶瓷基透波复合材料及其精密成型方法技术

本发明专利技术属于先进复合材料制备技术领域，具体公开了一种氮化物纤维增强陶瓷基透波复合材料及其精密成型方法。本发明专利技术的精密成型方法中材料制备与构件成型一次完成，不仅能保证复合材料的完整性能，还能缩短生产周期，降低制造成本。本发明专利技术采用低粘度的聚硅氮烷/正己烷成型胶液，能较好地浸润氮化物纤维预制体，并在低温下发生交联固化反应，首轮交联固化后，聚硅氮烷在氨气气氛中生成的氮化物在纤维束间均匀分布，残碳量低，介电性能适中，并与纤维粘附性好，对构件定型起到关键性作用；配合热模压工艺，可以控制构件的尺寸精度和型面，得到尺寸精度高的构件坯体。实验证明，本发明专利技术制备的透波复合材料构件厚度均匀，尺寸精度高，型面光洁度好。

【技术实现步骤摘要】
氮化物纤维增强陶瓷基透波复合材料及其精密成型方法
本专利技术属于先进复合材料制备
，涉及氮化物纤维增强复合材料及其制备方法，尤其是涉及一种氮化物纤维增强陶瓷基透波复合材料及其精密成型方法。
技术介绍
耐高温透波材料是一类广泛应用于精确制导导弹、空天飞机以及运载火箭等飞行器的多功能介质材料，其主要作用是保护飞行器在高速飞行中结构完整，并且实现电磁波的高效传输和有效通讯，保证各类空天飞行器在恶劣环境中的飞行轨迹控制、姿态调整、精确制导以及高效毁伤。随着高超声速飞行器的迅猛发展以及可重复使用运载器的研发，对透波材料结构件(天线罩、天线窗和透波蒙皮等)的耐温、透波、承载性能提出了更高的要求，其必须满足以下性能要求：(1)长时间的高温承载能力；(2)低的室温及高温介电常数和损耗角正切；(3)优异的抗热冲击性能；(4)良好的耐烧蚀性能；(5)较低的热导率和热膨胀系数；(6)耐环境性能等。连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高比强度、高熔点、高温抗氧化、高断裂韧性、抗热震等优异性能，被认为是耐高温结构—功能一体化复合材料的主要发展方向。针对透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化物纤维增强陶瓷基透波复合材料的精密成型方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)氮化物纤维预制体制备：采用织物成型工艺，将氮化物纤维成型为氮化物纤维预制体；/n(2)氮化物纤维预制体处理：将氮化物纤维预制体清洗除杂，得到处理后的氮化物纤维预制体；/n(3)BN界面层制备：采用BCl

【技术特征摘要】
1.一种氮化物纤维增强陶瓷基透波复合材料的精密成型方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)氮化物纤维预制体制备：采用织物成型工艺，将氮化物纤维成型为氮化物纤维预制体；
(2)氮化物纤维预制体处理：将氮化物纤维预制体清洗除杂，得到处理后的氮化物纤维预制体；
(3)BN界面层制备：采用BCl3-NH3-Ar-H2先驱气体体系，在处理后的氮化物纤维预制体上以化学气相渗透工艺制备纤维表面BN界面层，得到具有BN界面层的氮化物纤维预制体；
(4)真空浸渍成型胶液：将具有BN界面层的氮化物纤维预制体浸入含聚硅氮烷先驱体的成型胶液中进行真空浸渍，得到真空浸渍后的氮化物纤维预制体；
(5)热模压成型：将真空浸渍后的氮化物纤维预制体加热至180～200℃，压力为1～10Mpa，保温保压20～40min，得到成型后的氮化物纤维预制体；
(6)高温裂解：将成型后的氮化物纤维预制体在氨气气氛中高温裂解，得到无机化的复合材料；
(7)复合材料致密化：采用先驱体转化工艺，将无机化的复合材料浸入含聚硅硼氮烷先驱体的胶液中进行真空浸渍，之后在氨气气氛中高温裂解，重复致密化循环，得到氮化物纤维增强陶瓷基透波复合材料。


2.根据权利要求1所述的精密成型方法，其特征在于：步骤(1)中，氮化物纤维预制体中氮化物纤维的体积分数为35～60％，氮化物纤维选自氮化硅纤维、硅硼氮纤维、氮化硼纤维中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的精密成型方法，其特征在于：步骤(2)中，将氮化物纤维预制体放入水中进行超声波清洗，之后放入马弗炉中，空气中加热至400～600℃，保温1～3h后冷却，得到处理后的氮化物纤维预制体。


4.根据权利要求1所述的精密成型方法，其特征在于：步骤(3)中，BCl3流量为100～300mL/min，NH3流量为200～...

【专利技术属性】
技术研发人员：马新，邱海鹏，梁艳媛，王晓猛，赵禹良，陈明伟，谢巍杰，王岭，刘善华，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11