一种颗粒增强超高温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颗粒增强超高温陶瓷基复合材料的制备方法，包括：混合粉体的制备、碳纤维预制体的制备、前驱体浸渍、固化和裂解、重复前驱体浸渍、固化和裂解多次，制得颗粒增强超高温陶瓷基复合材料。本发明专利技术通过在碳纤维编制体中引入超高温陶瓷颗粒，并将其与超高温陶瓷前驱体浸渍-裂解相结合的方式，可使浸渍周期降低到10次以内，缩短制备周期；同时，由于超高温陶瓷粉体较超高温陶瓷前驱体价格明显降低，能够降低复合材料制备成本。能够降低复合材料制备成本。能够降低复合材料制备成本。

【技术实现步骤摘要】
一种颗粒增强超高温陶瓷基复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
，具体涉及一种颗粒增强超高温陶瓷基复合材料的制备方法，尤其适用于ZrB2/ZrC颗粒增强的Cf-ZrB2/ZrC-SiC超高温陶瓷材料的制备。

技术介绍

[0002]超高温材料(UHTMs)作为材料家族中重要一类，指的是在高温环境下(例如大于2400℃)以及反应气氛中(例如原子氧环境)能够保持物理和化学稳定性的一种特殊材料。超高温陶瓷(UHTCs)包括具有3000℃以上的高熔点，并具有优良的高温抗氧化性、耐烧蚀性和抗热震性的过渡金属的硼化物、碳化物和氮化物，有望应用于航天火箭的发动机、太空往返飞行器、大气层内高超声速飞行器的鼻锥、前缘和高超音速运载工具的防热系统和推进系统等。
[0003]超高温陶瓷具有一系列优良的性能使它在航空航天领域具有广阔的应用前景，但是陶瓷材料固有的脆性又限制了它的推广应用。近年来，众多研究者对连续纤维增强超高温陶瓷，尤其是连续碳纤维增强ZrB
2-SiC陶瓷基复合材料进行了大量的研究。研究表明，制备的碳纤维增强陶瓷基复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种颗粒增强超高温陶瓷基复合材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：(1)混合粉体的制备：将超高温陶瓷粉体烘干后与SiC粉体混合，得到混合粉体；(2)碳纤维预制体的制备：以碳纤维无纬布与网胎交替铺层，在碳纤维无纬布与网胎层间加入步骤(1)中的混合粉体，得到碳纤维预制体，将碳纤维预制体置于CVI炉体内制备热解碳，得到复合材料；(3)前驱体浸渍、固化和裂解：将步骤(2)中得到的复合材料于浸渍剂中浸渍，浸渍后的复合材料依次进行固化和裂解，所述浸渍剂包括聚碳硅烷和超高温陶瓷前驱体；(4)重复步骤(3)，制得颗粒增强超高温陶瓷基复合材料。2.根据权利要求1所述的颗粒增强超高温陶瓷基复合材料的制备方法，其特征是，所述步骤(1)中的超高温陶瓷粉体至少包括ZrB2、ZrC、HfB2、HfC中的一种或者两种。3.根据权利要求1所述的颗粒增强超高温陶瓷基复合材料的制备方法，其特征是，所述步骤(1)包括：将超高温陶瓷粉体处理至中位粒径并于烘箱中烘干后，与SiC粉体以一定的比例混合球磨，烘干过筛，得混合粉体。所述SiC粉体与超高温陶瓷粉体的体积比为1:3-6，所述超高温陶瓷粉体的中位粒径为1.2-2.5μm，所述SiC粉体的中位粒径为1.0-2.0μm。4.根据权利要求3所述的颗粒增强超高温陶瓷基复合材料的制备方法，其特征是，所述超高温陶瓷粉体以酒精为介质经循环搅拌磨处理至中位粒径，转速为200-350转/分钟，球磨时间为4-8h，烘干温度为40-55℃。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳艳，姜凯，栾强，周长灵，张家路，杨芳红，
申请(专利权)人：山东工业陶瓷研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：