【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种航空喷管用高温宽频隐身碳化硅连续纤维复合材料，属于航空发动机及结构吸波复合材料领域。
技术介绍
1、发动机是航空飞行器的心脏，而尾喷管是航空飞行器发动机最重要的组成部分之一。对于发动机尾喷管等高温部件而言，其服役温度可达1000℃以上，而且面临氧化、腐蚀等恶劣环境。因此，设计和制备“薄、轻、宽、强”的结构-功能一体化吸波材料是目前研究的热点。
2、传统的涂覆型吸波材料在高温、氧化、腐蚀下会存在性能下降和分解的问题，无法满足高温、氧化、腐蚀下吸波的需求。结构型吸波材料是在先进复合材料的基础上发展起来的双功能复合材料，具有可设计性强、性能稳定性好和受环境影响小的优势，其是通过结构设计和材料特性的协同作用来同时具备优异的吸波性能和承载性能。金属、陶瓷及其复合材料都能同时满足耐高温和承载的要求，但要具备良好的吸波性能，就必须具备合适的电性能。良好的阻抗匹配能够使电磁波尽可能多进入材料内部，优异的电磁损耗能够对进入材料内部的电磁波进行损耗，而这两者往往不能同时满足。金属材料具有较强的电磁波损耗能力，但材料与自由空气之间的阻抗失配造成了电磁波的强反射。因此，通过材料电性能的调控和结构设计来缓解二者之间的矛盾是提高复合材料吸波性能的有效途径。
技术实现思路
1、[技术问题]
2、传统涂覆型吸波材料制备简单、成本低廉，但存在高温、氧化、腐蚀下的吸波性能差、易脱落的问题；
3、结构型吸波材料中金属材料具有优异的电磁损耗能力，但阻抗匹配性差；陶瓷材
4、可见，现有的吸波材料无法在满足基本服役要求的同时实现高温、氧化、腐蚀下的吸波性能好、承载能力强和阻抗匹配性好。
5、[技术方案]
6、为了解决上述问题，本专利技术提供一种航空喷管用高温宽频隐身碳化硅连续纤维复合材料及其制备方法。具体的，本专利技术以碳化硅纤维为原料制备得到了一定结构和厚度的预制体；之后在预制体表面沉积氮化硼(bn)界面层，再在含有氮化硼(bn)界面层的预制体表面继续沉积碳化硅层，最后在材料表面设置凸起，从而得到最终的航空喷管用高温宽频隐身碳化硅连续纤维复合材料。本专利技术制备得到的航空喷管用高温宽频隐身碳化硅连续纤维复合材料具有耐高温、耐腐蚀、耐氧化、宽频吸收和承载性好的特点。
7、本专利技术的第一个目的是提供一种制备高温宽频隐身碳化硅连续纤维复合材料的方法，包括如下步骤：
8、(1)制备预制体：
9、采用低介电常数的碳化硅长纤维编织得到低介电常数织物，作为匹配层；
10、采用高介电常数的碳化硅长纤维编织得到高介电常数织物，作为损耗层；
11、将低介电常数织物和高介电常数织物按照层数比9：6-8叠合在一起缝合，得到预制体；
12、(2)沉积氮化硼(bn)界面层：
13、采用浸渍-涂覆法在预制体表面沉积氮化硼(bn)界面层，得到含有氮化硼界面层的材料；
14、(3)沉积碳化硅：
15、采用先驱体浸渍裂解法(pip)在含有氮化硼界面层的预制体表面沉积碳化硅，得到沉积氮化硼和碳化硅的材料；
16、(4)制备凸起：
17、在沉积氮化硼和碳化硅的材料的匹配层上表面制备正方形凸起结构，得到所述的高温宽频隐身碳化硅连续纤维复合材料。
18、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中碳化硅长纤维的细度为160-200tex。
19、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中低介电常数是指介电常数为3-6，高介电常数是指介电常数为8-12。
20、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中编织是平纹编织得到平纹织物。
21、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中叠合方式为上层为低介电常数织物作为匹配层，下层为高介电常数织物作为损耗层。
22、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中低介电常数织物和高介电常数织物的经纱密度为65-75根/10cm；纬纱密度为65-75根/10cm。
23、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中缝合是采用模具缝合，具体是将高介电常数织物置于模具下层，低介电常数织物置于模具上层，通过模具的孔进行缝合；缝合密度为2-3针/cm。
24、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中浸渍-涂覆法具体是：
25、将尿素、水、乙醇混合均匀，得到混合液；之后在混合液中加入硼酸，溶解，得到先驱体溶液；再将预制体置于先驱体溶液浸渍，取出，干燥、保温、裂解固化反应，得到含有氮化硼界面层的材料；
26、其中，尿素、水、乙醇和硼酸的用量比为0.5-0.6mol：90-120ml：180-210ml：0.04-0.05mol；
27、浸渍是常温下浸渍8-12min；浸渍需要真空辅助；干燥是105-115℃干燥0.5-1.5h；保温是氮气氛围下、115-125℃下保温30-40min；裂解固化反应是155-165℃下裂解固化90-120min使得尿素裂解；之后200-220℃下反应90-120min，使得硼酸和尿素反应。
28、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)中先驱体浸渍裂解法(pip)具体是：
29、将含有氮化硼界面层的材料浸渍在聚碳硅烷(pcs)先驱体溶液中，氮气保护，进行浸渍裂解，得到沉积氮化硼和碳化硅的材料；
30、其中，聚碳硅烷(pcs)先驱体溶液是聚碳硅烷和二甲苯的混合溶液，聚碳硅烷和二甲苯的质量比为1：1-2；浸渍裂解是1000℃下裂解2h，作为一个周期；裂解周期为5-15个。
31、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(4)中正方形凸起结构的参数为：凸起高度为0.5-1.5mm，边长为7-8mm，相邻凸起结构边缘与凸起结构边缘的距离为1-2mm。
32、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(4)中正方形凸起结构是通过切削加工得到。
33、本专利技术的第二个目的是本专利技术所述的方法制备得到的高温宽频隐身碳化硅连续纤维复合材料。
34、本专利技术的第三个目的是本专利技术所述的高温宽频隐身碳化硅连续纤维复合材料在航空航天领域的应用。
35、在本专利技术的一种实施方式中，所述的应用是用于航空喷管。
36、本专利技术的第四个目的是提供一种航空喷管，其采用了本专利技术所述的高温宽频隐身碳化硅连续纤维复合材料。
37、本专利技术的第五个目的是一种提高碳化硅连续纤维复合材料在高温、氧化、腐蚀下的吸波、宽频吸收和承载性能的方法，包括如下步骤：
38、(1)制备预制体：
39、采用低介电常数的碳化硅长纤维编织得到低介电常数织物，作为匹配层；
40、采用高介电常数的碳化硅长纤维编织得到高介电常数织物，作为损耗层；
41、将低介电常数织物和高介电常数织物按照层数比9：6-8叠合在一起缝合，得到预制体；
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【技术保护点】
1.一种制备高温宽频隐身碳化硅连续纤维复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中低介电常数是指介电常数为3-6，高介电常数是指介电常数为8-12。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中编织是平纹编织得到平纹织物。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中浸渍-涂覆法是：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中先驱体浸渍裂解法是：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中正方形凸起结构的参数为：凸起高度为0.5-1.5mm，边长为7-8mm，相邻凸起结构边缘与凸起结构边缘的距离为1-2mm。
7.权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的高温宽频隐身碳化硅连续纤维复合材料。
8.权利要求7所述的高温宽频隐身碳化硅连续纤维复合材料在航空航天领域的应用。
9.一种航空喷管，其特征在于，采用了权利要求7所述的高温宽频隐身碳化硅连续纤维复合材料。
10.一种提高碳化硅连
...【技术特征摘要】
1.一种制备高温宽频隐身碳化硅连续纤维复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中低介电常数是指介电常数为3-6，高介电常数是指介电常数为8-12。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中编织是平纹编织得到平纹织物。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中浸渍-涂覆法是：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中先驱体浸渍裂解法是：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(...
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