一种基于浆料叠层设计的纤维增强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浆料叠层设计的纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，包括：（1）将硅粉和硅合金粉中至少一种以及碳化硅粉体作为原料粉体，加入粘结剂和溶剂进行混合后，通过流延成型和干燥，得到碳化硅坯片；（2）将纤维布浸渍在含有碳化硅粉和碳源的混合浆料中或将含有碳化硅粉和碳源的混合浆料覆在纤维布的上下表面，再经干燥后，得到纤维浸渍片；（3）将所得碳化硅坯片和纤维浸渍片交替叠层后置于模具中进行加压固化，得到固化成型体；（4）将所得固化成型体进行排胶和反应烧结，得到所述基于浆料叠层设计的纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料。陶瓷基复合材料。陶瓷基复合材料。

【技术实现步骤摘要】
一种基于浆料叠层设计的纤维增强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浆料组分设计的纤维增强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]与常规高温结构材料如镍基、钛基合金相比，纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料具有更高的比强度和比刚度，更加突出的耐温/抗氧化性能，是航空航天动力系统减重提效的关键热结构材料。
[0003]孔隙是陶瓷基复合材料裂纹萌生进而触发断裂失效的主要诱因，因此高致密是高性能陶瓷基复合材料的首要前提。纤维是碳化硅陶瓷基复合材料具备非脆性断裂特性的关键组元，然而，因传质受纤维阻碍，碳化硅陶瓷基复合材料实现致密化制备比较困难。反应烧结(或称反应熔渗)是目前该类材料致密化制备的主要技术途径之一，其通常先制备含碳的多孔预成型体，借助外渗硅(或硅合金)熔体完成反应烧结，主要原理是利用硅熔体在毛细作用下渗入纤维预制体孔隙并与内部碳源反应生成碳化硅，从而获得致密材料。然而这种制备方法存在两个非常显著的问题：一方面，受纤维预制体孔隙结构的限制，硅熔体渗透深度是有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于浆料叠层设计的纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，包括：（1）将硅粉和硅合金粉中至少一种以及碳化硅粉体作为原料粉体，加入粘结剂和溶剂进行混合后，通过流延成型和干燥，得到碳化硅坯片；（2）将纤维布浸渍在含有碳化硅粉和碳源的混合浆料中或将含有碳化硅粉和碳源的混合浆料覆在纤维布的上下表面，再经干燥后，得到纤维浸渍片；（3）将所得碳化硅坯片和纤维浸渍片交替叠层后置于模具中进行加压固化，得到固化成型体；（4）将所得固化成型体进行排胶和反应烧结，得到所述基于浆料叠层设计的纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含有碳化硅粉和碳源的混合浆料是将碳化硅粉体、碳源、粘结剂和溶剂混合后得到。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碳源为无机碳源或/和有机碳源；所述无机碳源为碳粉；所述有机碳源为酚醛树脂、环氧树脂和糖醇树脂中的至少一种；优选地，所述碳源的加入量为碳源和碳化硅粉总体质量的20～75wt%；更优选地，所述碳粉的粒径为0.1～20μm，优选为1～10μm。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，所述硅粉和硅合金粉中至少一种占原料粉体总质量的为40～80 wt%。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述固...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小武，董绍明，张翔宇，杨金山，阚艳梅，胡建宝，廖春景，秦浩，
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：