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一种高效制备连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的方法技术

技术编号:29940346 阅读:26 留言:0更新日期:2021-09-04 19:24
本发明专利技术公开了一种高效制备连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的方法,包括以下步骤:步骤一:树脂基体配置;步骤二:树脂基复合材料制备;步骤三:碳化;步骤四:原位熔渗反应。本发明专利技术中采用成熟、高效树脂基复合材料制备连续纤维增强富碳树脂基复合材料,效率高、成本低;本发明专利技术中采用原位裂解

【技术实现步骤摘要】
一种高效制备连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的方法


[0001]本专利技术属于陶瓷基复合材料制备
,具体涉及一种高效制备连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的方法。

技术介绍

[0002]陶瓷基复合材料具有低密度、高比强度、高比刚度、高硬度、高耐磨性、使用温度高以及导热系数大、热膨胀系数小、抗氧化能力强、吸振性能好等优点,在航空航天、国民经济与国防建设等应用领域具有巨大潜力。连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法主要有:化学气相渗透反应法(CVI)、先驱体转化法(PIP)和反应熔渗法(RMI)。其中:CVI法:通过将不同的参与气相反应的气体通入沉积室,在扩散作用或压力差产生的驱动力下,气体进入纤维预制体内部,进而分解生成碳化硅陶瓷基体并沉积于纤维预制体的纤维表面,最终获得连续纤维/碳化硅陶瓷基复合材料。该工艺反应温度低、纤维损伤较小、基体物质纯度较高,但是制备工艺较为复杂、周期长(往往需要数天)、成本高;制备的复合材料孔隙率高,力学性能中等,常用于次受力结构。
[0003]PIP法是利用液相先驱体(如聚碳硅烷熔体或溶液)浸渍纤维预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效制备连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的方法,包括以下步骤:步骤一:树脂基体配置将硅粉与高含碳的树脂充分混合,得到含硅源和碳源先驱体基体树脂;步骤二:树脂基复合材料制备以步骤一中的含硅源和碳源先驱体基体树脂为基体,按照设定的比例加入连续纤维,通过手糊浸渍方式制备预浸料;然后将预浸料采用模压工艺模压成型,得到连续纤维增强含硅粉填料酚醛树脂基复合材料;步骤三:碳化将步骤二连续纤维增强含硅粉填料的树脂基复合材料在真空条件下进行碳化,得到连续纤维增强含硅和裂解碳基复合材料;步骤四:原位熔渗反应将步骤三中连续纤维增强含硅和裂解碳基复合材料在真空条件下进行原位熔渗反应,获得连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料。2.根据权利要求1所述的高效制备连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的方法,其特征在于,所述步骤一中,所述硅粉是目数大于60目单质硅粉,高含碳树脂为酚醛树脂或沥青树脂;硅粉为高含碳树脂质量的50~100%;混合采用球磨、机械搅拌或捏合机捏合方法进行混合,混合时间为0.5~2h。3.根据权利要求2所述的高效制备连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的方法,其特征在于,所述硅粉是目数大于500目单质硅粉,高含碳树脂为液体酚醛树脂,混合时间为1h。4.根据权利要求1所述的高效制备连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合...

【专利技术属性】
技术研发人员:王春齐
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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