多尺度增韧铺层结构吸波陶瓷基复合材料及其制备方法技术

一种多尺度增韧铺层结构吸波陶瓷基复合材料及其制备方法，制备方法步骤为：界面层的沉积、一维纳米增韧相的引入、铺层结构预制体的设计、先驱体抽滤浸渍、裂解。在连续纤维增强陶瓷基复合材料中原位引入一维增强相，实现了陶瓷基复合材料的多级增韧。在纤维预制体成型前通过原位生长引入一维纳米增强相，保证一维纳米结构与纤维之间具有较强结合力的同时，实现了纳米增强相在陶瓷基复合材料中的均匀分布，提升了复合材料微观结构可设计性，缩短了制备周期。采用抽滤浸渍工艺使得纳米吸波剂在复合材料中呈梯度分布，能够保证材料具有优异的吸波性能，同时采用铺层工艺制备预制体，能够设计并制备出异型构件，可满足航空航天热端构件的设计需求。构件的设计需求。

【技术实现步骤摘要】
多尺度增韧铺层结构吸波陶瓷基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及材料领域，具体的，涉及一种多尺度增韧铺层结构吸波陶瓷基复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]雷达隐身对于航空航天飞行器作战效能的提升具有重要意义，为满足我国新一代航空航天飞行器热端构件雷达隐身性能的需求，在对构件结构进行设计的基础上，对热端构件所用材料也提出了轻质、高强、耐温、抗氧化等要求，同时还需具有优异的吸波特性，因此迫切需要研发出吸波结构型材料，吸波结构型材料同时兼具承载和吸波作用，是雷达隐身航空航天飞行器材料重要的发展方向。
[0003]连续SiC纤维增强陶瓷基复合材料具有密度低，强度高、耐高温、抗氧化的特点，采用其作为航空航天飞行器热端构件材料，能够在保障构件可靠性的同时，大幅降低构件的结构重量，提升飞行器的推重比，此外，通过对陶瓷基复合材料内部微观结构的设计，还能够调控材料的电磁特性，实现材料优异的吸波特性。
[0004]采用PIP工艺制备陶瓷基复合材料具有工艺简单、制备成本低、设备要求低等优点，但是此工艺需经过多个周期浸渍
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多尺度增韧铺层结构吸波陶瓷基复合材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：在单层纤维布层内部纤维表面制备BN/SiC复合界面层，得到一级纤维布；所述单层纤维布层由碳化硅纤维作为增强相，单层纤维布层的编织结构为平纹、斜纹或缎纹，BN界面层厚度在300~1500nm，SiC界面层厚度为200~1000nm；步骤2：在步骤1制得的一级纤维布中引入催化剂，采用化学气相沉积工艺在的BN/SiC复合界面层表面原位生长一维纳米增韧相，得到二级纤维布；步骤3：将步骤2所得二级纤维布铺叠成预制体，并用石墨模具进行定型；步骤4：采用抽滤浸渍
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裂解工艺对步骤3所得预制体进行致密化，在抽滤浸渍过程中实现纳米碳粉在预制体内部的梯度分布，重复抽滤浸渍
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裂解工艺进行致密化，直至单次致密化后增重率小于1%。2.根据权利要求1所述的一种多尺度增韧铺层结构吸波陶瓷基复合材料制备方法，其特征在于：在步骤1中，BN/SiC复合界面层的制备方法具体为：将多片单层纤维布层置于CVI沉积炉中，首先采用BCl3‑
NH3‑
Ar
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H2先驱气体体系在单层纤维布层的纤维表面制备BN界面层，随后采用MTS
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Ar
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H2体系在BN界面层表面制备SiC界面层；BCl3‑
NH3‑
Ar
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H2先驱气体体系中BCl3与NH3流量比为1:3~1:5，MTS
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Ar
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H2体系中的MTS与（Ar+H2）气体流量比为1:10~1:20。3.根据权利要求1所述的一种多尺度增韧铺层结构吸波陶瓷基复合材料制备方法，其特征在于：在步骤2中，催化剂为Co(NO3)2·
6H2O，Ni(NO3)2·
6H2O或NiCl2·
6H2O 中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗瑞盈，崔光远，
申请(专利权)人：湖北瑞宇空天高新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：