一种基于熔渗预制体孔隙结构调控的碳化硅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基于熔渗预制体孔隙结构调控的碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，包括：（1）将纤维布浸渍于碳化硅浆料中并取出，得到纤维浸渍片后再经裁剪、烘干、加压固化和第一次热解处理，得到预成型体；（2）将有机树脂、造孔剂和溶剂混合后，得到造孔浆料；（3）将所得预成型体真空浸渍在造孔浆料中并取出，再经固化和第二次热解处理，得到熔渗预制体；（4）采用硅粉或/和硅合金粉包埋所得熔渗预制体，经反应烧结，得到所述碳化硅陶瓷基复合材料。得到所述碳化硅陶瓷基复合材料。得到所述碳化硅陶瓷基复合材料。

【技术实现步骤摘要】
一种基于熔渗预制体孔隙结构调控的碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种基于熔渗预制体孔隙结构调控的碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，属于航空航天热结构陶瓷基复合材料


技术介绍

[0002]新一代高推重比航空发动机高温起飞状态下涡轮前燃气温度高达1700℃左右，远超目前耐热性能最好的镍基高温合金所能承受的温度极限(～1100℃)。与高温合金相比，纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料具有高比强度、高比模量、非脆性断裂以及优异的耐高温、抗氧化性能，可提高涡轮前燃气温度300～500℃，是新一代航空发动机高温结构材料的优选。
[0003]碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法主要有反应熔渗工艺(RMI)、前驱体浸渍裂解工艺(PIP)、化学气相渗透工艺(CVI)以及浆料浸渍工艺(SI)。其中反应熔渗工艺是在高温下向多孔预制体中引入熔融硅，使其与预制体中碳原位反应生成致密的碳化硅基体。与其他工艺相比，RMI具有快速致密化和低成本等明显优势，但是硅熔体反应活性较强，会对纤维造成侵蚀从而降低材料的力学性能。另外，材料残留的游离硅热膨胀系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于熔渗预制体孔隙结构调控的碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，包括：（1）将纤维布浸渍于碳化硅浆料中并取出，得到纤维浸渍片后再经裁剪、烘干、加压固化和第一次热解处理，得到预成型体；（2）将有机树脂、造孔剂和溶剂混合后，得到造孔浆料；（3）将所得预成型体真空浸渍在造孔浆料中并取出，再经固化和第二次热解处理，得到熔渗预制体；（4）采用硅粉或/和硅合金粉包埋所得熔渗预制体，经反应烧结，得到所述碳化硅陶瓷基复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述碳化硅浆料是将碳化硅粉体、粘结剂和溶剂混合后得到；所述粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，所述溶剂选自乙醇、异丙醇和二甲苯中的至少一种；优选地，所述碳化硅粉体、粘结剂和溶剂的质量比为（10～50）:（5～20）:（30～60）；优选地，所述碳化硅粉体的粒径为0.01～50μm，优选为0.5～20μm。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述纤维布为碳纤维布、或碳化硅纤维布；所述纤维浸渍片的厚度为0.1～3 mm，优选为0.5～1 mm。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述加压固化的温度为80～250℃，压力0.1～20 MP...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小武，张俊敏，董绍明，张翔宇，杨金山，阚艳梅，胡建宝，廖春景，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：