一种高熵陶瓷基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高熵陶瓷基复合材料及其制备方法。该制备方法包括：将碳纤维预制体置于包含Ti、Zr、Nb、Mo、Hf和Ta金属元素的高熵碳化物陶瓷前驱体溶液中进行浸渍后，控制升温速率，依次进行高温固化和裂解，得到具有连续网络结构的高熵陶瓷(Ti

【技术实现步骤摘要】
一种高熵陶瓷基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及航空航天材料
，具体涉及一种高熵陶瓷基复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]航空航天飞行器的结构件对陶瓷基复合材料的力学性能要求都比较高，传统的ZrC、HfC、TaC等高熔点超高温陶瓷难以满足需求。高熵陶瓷是一种新型的多元陶瓷共溶体，具备模量高、熔点高、热膨胀系数低等特点，具有优异的力学性能、热导性能以及稳定性。
[0003]力学性能方面，与传统高熔点超高温陶瓷相比，高熵陶瓷具有更高的显微硬度和弹性模量，多组元固溶引起的强烈晶格畸变与维持原构型之间的应力更大，多组分原子的引入导致材料局部发生点阵畸变，金属原子与位错产生的交互作用降低了周围的弹性应变能。此外，高熵陶瓷更容易获得致密的陶瓷块体。上述优势使其固溶强化效果明显提升，高熵固溶体具有更好的力学性能；热导性能方面：高熵陶瓷中晶格内部产生的畸变增加了声子散射以及固溶体形成过程中的缺陷的存在使质量和应力场波动造成的陶瓷热阻提高，使其表现出更低的热导率；稳定性方面：元素组分的增加以及其不同元素之间的作用效应促进了高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高熵陶瓷基复合材料制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将碳纤维预制体置于包含Ti、Zr、Nb、Mo、Hf和Ta中至少四种金属元素的高熵碳化物陶瓷前驱体溶液中进行浸渍，得到浸渍材料；对所述浸渍材料依次进行高温固化和裂解，控制固化前的升温速率，得到具有连续网络结构的高熵陶瓷(Ti
x1
Zr
x2
Nb
x3
Mo
x4
Hf
x5
Ta
x6
)C基体，其中x1+x2+x3+x4+x5+x6＝1；对所述具有连续网络结构的高熵陶瓷(Ti
x1
Zr
x2
Nb
x3
Mo
x4
Hf
x5
Ta
x6
)C基体重复多次进行浸渍、高温固化和裂解步骤，直到基体密度达到规定密度，得到高熵陶瓷基复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的高熵碳化物陶瓷前驱体由以下方法制备：将金属醇盐共聚物与烯丙基酚醛混合均匀，升温反应后，降温得到高熵碳化物陶瓷前驱体。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：x1、x2、x3、x4、x5、x6独立的为0
‑
0.35。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述碳纤维预制体的浸渍包括依次进行的真空浸渍和压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙娅楠，朱申，杨小健，冯士杰，郝乃蓉，刘伟，孙同臣，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
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