一种超高温耐烧蚀陶瓷基复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超高温耐烧蚀陶瓷基复合材料的制备方法，涉及陶瓷基复合材料技术领域。本复合材料以碳化铪为基体，碳纤维作为增强相，含少量Cu发汗剂。通过反应熔渗Hf

【技术实现步骤摘要】
一种超高温耐烧蚀陶瓷基复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种超高温耐烧蚀陶瓷基复合材料的制备方法，具体指一种以碳化铪为基体、碳纤维为增强相、铜为发汗剂的陶瓷基复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]C/C复合材料以石墨化的碳（如热解炭、树脂炭）为基体，以碳纤维或其织物做为增强相的复合材料，在高温下具有高强度、良好的抗热震性和耐磨性等优异的力学性能；基于此，C/C复合材料目前在高性能发动机和超音速飞行器的热端部件中已被广泛应用；但在高温高压有氧环境下，C/C复合材料会发生氧化现象，这就大大限制了其在航空航天飞行器等领域的进一步使用；通过陶瓷对其进行改性是提高C/C复合材料的抗氧化、耐烧蚀性能的有效方法。
[0003]文献“Qinchuan He,Hejun Li,Changcong Wang,et al.Influence of CLVD thermal gradient on the deposition behavior,microstructure and properties of C/Cr/>‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高温耐烧蚀陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）碳纤维多孔体的制备与预处理；（2）碳纤维多孔体的碳纤维表面制备界面保护涂层；（3）增密带有界面保护涂层的碳纤维多孔体得到多孔C/C预制体；（4）Hf
‑
Cu二元合金的制备；（5）将Hf
‑
Cu二元合金与多孔C/C预制体进行高温熔渗处理，得到C/C
‑
HfC
‑
Cu复合材料。2.根据权利要求1所述的一种超高温耐烧蚀陶瓷基复合材料，其特征在于：所述复合材料以碳化铪和碳为基体，碳纤维作为增强相，含少量Cu发汗剂；所述复合材料不仅基体采用抗氧化、耐烧蚀性能优异的碳化铪，且碳纤维提升了材料整体的力学强度，微量的Cu有发汗冷却作用；碳纤维增强体的体积分数为10%
‑
40%，碳基体的体积分数为10%
‑
20%，碳化铪基体的体积分数为30%
‑
50%，Cu发汗剂的体积分数为5%
‑
10%。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中碳纤维多孔体的制备是将碳纤维或碳纤维布制成三维编织结构、二维碳布叠层结构或针刺碳纤维毡体结构；步骤（1）中碳纤维多孔体的预处理是将碳纤维多孔体在真空度为5.0
×
10
‑2Pa
‑
3Pa，温度为1200
‑
1800℃的条件下热处理2
‑
4h，去除纤维表面的胶黏剂。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中碳纤维表面制备界面保护涂层的方法是首先采用化学气相沉积法在碳纤维表面生成一层热解炭或氮化硼界面层，厚度为30
‑
400nm；然后，将碳纤维多孔体浸渍在碳化铪先驱体浸渍液中，在惰性气体气氛下以5
‑
15℃/min加热速率加热到600
‑
1600℃保温1
‑
4h，在界面层表面裂解生成一层厚度可控的碳化铪保护涂层。5.根据权利要求4所述的碳化铪先驱体浸渍液，其特征在于：所述碳化铪先...

【专利技术属性】
技术研发人员：仝永刚，赵超杰，梁秀兵，胡永乐，华熳煜，邓吨英，陈永雄，张志彬，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：