一种C/SiC陶瓷基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种C/SiC陶瓷基复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将短切碳纤维预浸料条置于模具腔体内，依次进行模压处理和裂解反应，得到碳纤维骨架；(2)将所述碳纤维骨架与固体粉料进行混合，依次进行模压处理和裂解反应，得到复合材料生胚；(3)采用化学气相沉积法，对所述复合材料生胚进行致密化处理，得到致密化的复合材料生胚；(4)将所述致密化的复合材料生胚与硅粉混合后进行硅熔渗反应，得到所述C/SiC陶瓷基复合材料。本发明专利技术的制备方法简单且成本低，制备得到的陶瓷基复合材料力学性能均匀，具备优异的耐高温性能和摩擦性能，在汽车的刹车盘材料中具有广阔的应用前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
一种C/SiC陶瓷基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
，特别涉及一种C/SiC陶瓷基复合材料及其制备方法，可应用于汽车刹车盘的制备。

技术介绍

[0002]目前常规的碳纤维增强陶瓷基复合材料制备方法为CVI(化学气相渗透) +PIP(先驱体浸渍裂解)和CVI(化学气相渗透)+RMI(硅熔渗)等工艺；这些工艺主要是依托长碳纤维编织而成的预制体作为母体骨架与增韧成分，然后在预制体周围逐步填充陶瓷基材料，最终形成结构致密坚硬，且具备一定韧性的强耐热性复合材料。在制备过程中，纤维预制体可通过不同编织工艺制定成所需的纤维取向，从而满足复合材料对形状与性能的要求。然而，在材料制备的成本核算中，长碳纤维编织物占据了较高的比例，且预制体需要一定的制备及周转周期。
[0003]模压是一种常见的材料成型工艺，通过向型腔之内的物质提供一定的温度与压强，使材料在固定空间内成型定型，这种工艺具有周期短，操作简便，工艺稳定等优点。然而现有技术中，一般将短切纤维与树脂粉料直接进行模压，在模压成型过程中，短切纤维在熔化的树脂粉料基质内不可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种C/SiC陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将短切碳纤维预浸料条置于模具腔体内，依次进行模压处理和裂解反应，得到碳纤维骨架；(2)将所述碳纤维骨架与固体粉料进行混合，依次进行模压处理和裂解反应，得到复合材料生胚；(3)采用化学气相沉积法，对所述复合材料生胚进行致密化处理，得到致密化的复合材料生胚；(4)将所述致密化的复合材料生胚与硅粉混合后进行硅熔渗反应，得到所述C/SiC陶瓷基复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中：所述短切碳纤维预浸料条的纤维体积分数为50％～85％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中：所述短切碳纤维预浸料条的长度为10～80mm，宽度为2～10mm，高度为1～3mm。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中：所述固体粉料包括酚醛树脂粉、碳粉和硅粉；所述碳粉和所述硅粉的质量之和与所述酚醛树脂粉的质量之比为(1～5)：10。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述硅粉的粉体粒径为35～1000μm。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)和步骤(2)中：所述模压处理的温度为140～280℃，压强为0.5～20MPa，时间为0.5～5h；所述裂解反应的反应温度为800～1100℃，反应时间为2～18h。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中：所述化学气相沉积法的沉积温度为900～1100℃，沉积时间为100～500h；和/或所述致密化的复合材料生胚的密度为0.85～1.25g/cm3。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中：所述致...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小健，刘俊鹏，于艺，于新民，刘伟，郑旭，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：