利用Ti3SiC2三维网络多孔预制体增强SiC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利用Ti3SiC2三维网络多孔预制体增强SiC陶瓷基复合材料的制备方法，先通过熔盐辅助元素反应技术形成具有一定强度的Ti3SiC2三维网络多孔预制体，之后采用化学气相渗透(CVI)结合先驱体浸渍裂解(PIP)工艺向预制体中引入SiC基体直到最终致密化，以此获得Ti3SiC2增强SiC陶瓷基复合材料(Ti3SiC2/SiC复合材料)。本发明专利技术一方面熔盐促进Ti在反应体系中扩散，加快中间产物形核，从而达到降低Ti3SiC2合成温度的作用，另一方面高温下熔盐的挥发可在元素反应致孔的基础上提供额外的开气孔，为获得具有多孔结构的Ti3SiC2预制体奠定基础，亦为后续的致密化过程创造更加有利的前驱体渗透条件；实现了一种Ti3SiC2增强体连续且以高体积分数均匀分布的Ti3SiC2/SiC复合材料，实现Ti3SiC2/SiC复合材料构件的近净尺寸成型。尺寸成型。尺寸成型。

【技术实现步骤摘要】
利用Ti3SiC2三维网络多孔预制体增强SiC陶瓷基复合材料的制备方法


[0001]本专利技术属于陶瓷基复合材料领域，涉及一种利用Ti3SiC2三维网络多孔预制体增强SiC陶瓷基复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]碳化硅(SiC)陶瓷具有高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等优异性能，广泛应用于航空航天结构材料领域。遗憾的是SiC陶瓷本身对裂纹敏感易发生脆断，如何实现碳化硅陶瓷强韧化成为研究者密切关注的问题。同时，碳化硅陶瓷也应用于空天飞行器功能部件，因此对其导热、导电(电磁吸收或电磁屏蔽)等功能特性也提出了较高的要求。
[0003]目前主要以向单相SiC陶瓷中引入第二相增强体如：颗粒、晶须、短切纤维、连续纤维等的方式并结合合适的结构设计对SiC陶瓷进行增强补韧。其中连续纤维增强的碳化硅陶瓷基复合材料强韧化效果最为显著且制备技术最为完善，但由于纤维预制体编织结构的限制导致其具有各向异性特征，无法满足复杂应力环境下空天热结构部件的服役要求。因此，发展具有各向同性特征的高强韧碳化硅陶瓷基复合材料并实现其工程化应用成为一大挑战。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用Ti3SiC2三维网络多孔预制体增强SiC陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1、Ti3SiC2多孔预制体的制备：将Ti、Si、C单质粉体和卤素盐，在酒精分散剂中球磨，充分混合后干燥、过目筛获得Ti3SiC2多孔坯体的原料粉体；所述Ti、Si、C、卤素盐的摩尔比为3:1～1.5:2:0.25～2.00；对原料粉体施加150～300MPa的单轴压力压实后获得原料坯体；将坯体置于氧化铝坩埚中，以1～10℃/min的速率升温至1000～1550℃，保温1
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5h，使用Ar气作为保护气，保温结束后随炉冷却至室温；再浸泡在80℃的蒸馏水中去除残留的卤素盐，随后烘干，获得具有一定强度的Ti3SiC2多孔预制体；步骤2、Ti3SiC2/SiC复合材料的制备：采用CVI法对Ti3SiC2多孔预制体中沉积SiC基体获得未完全致密化的Ti3SiC2/SiC
CVI
复合材料；所述获得的Ti3SiC2/SiC
CVI
多孔坯...

【专利技术属性】
技术研发人员：成来飞，陈金露，叶昉，杨劲松，张立同，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：