【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于陶瓷基复合材料制备，具体是一种rmi缓冲层和陶瓷基复合材料反应熔渗方法。
技术介绍
1、碳纤维增韧碳化硅(c/sic)陶瓷基复合材料和碳纤维增强碳-碳化硅双基体陶瓷基复合材料(c/c-sic)，综合了碳/碳(c/c)复合材料和sic陶瓷的优点，具有高比强、高比模、抗烧蚀、耐高温和低密度等一系列优异性能。目前，其制备方法主要包括化学气相渗透(cvi)、聚合物浸渍热解(pip)、气相渗硅(gsi)或反应熔体渗透(rmi)法。其中的rmi工艺制备周期短，工艺简单，成本低；另一方面，rmi工艺获得的复合材料的致密度高，气孔率低，热传导性能优异，能够实现复杂形状构件的制备，还可以做到近净成形。因此，被广泛应用于制备航空航天热结构、轻质热防护、刹车等领域的各种陶瓷基复合材料。
2、rmi的原理是在真空及高温条件下熔融态的金属硅(si)与cvi/cvd/pip工艺制备的固体碳(c)源反应生成sic基体的过程，其反应放热、快速、活性很高。且rmi作为构件陶瓷化过程的最后一道工序，由于具有近净成形的特点，rmi后构件尺寸已经接近最终尺寸。然而，若构件表面碳纤维包覆的碳源不充足或加工后部分碳纤维裸露，在rmi过程中，表层碳纤维可能会与浸渗的熔融金属相发生反应，使碳纤维被侵蚀，出现表面纤维脱落现象，影响构件质量及最终尺寸。
技术实现思路
1、为了克服rmi工艺中熔融si易侵蚀表面碳纤维，影响构件质量及尺寸的问题，本专利技术提出了一种rmi缓冲层和陶瓷基复合材料反应熔渗方法。p>
2、本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：
3、一种陶瓷基复合材料反应熔渗方法，包括如下步骤：
4、步骤1，预处理
5、制备氮化硼浆料，以氮化硼浆料为涂刷料，涂刷反应熔渗的坩埚。
6、步骤3，缓冲层覆盖构件
7、在构件预制体表面固定缓冲层。采用双面胶，将缓冲层固定在构件预制体表面。
8、步骤4，熔融渗硅
9、将固定缓冲层的构件预制体置入装填硅粉的坩埚中，构件预制体周围充满硅粉。按设定的温度加热，进行构件预制体熔融渗硅。
10、步骤5，清料
11、构件预制体熔融渗硅完成，清理覆盖在构件外的缓冲层及熔融渗硅的余料。得到密度满足要求的碳化硅陶瓷基复合材料构件。
12、上述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，所述步骤1，预处理，进一步包括：
13、氮化硼浆料制备：由氮化硼、无水乙醇按质量比1：1～3混合均匀，在50～70℃蒸发部分无水乙醇，至混合物呈膏状，得到氮化硼浆料。
14、上述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，所述固定缓冲层的双面胶厚度为0.05mm。
15、上述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，所述步骤4，熔融渗硅，进一步包括：
16、熔融渗硅为真空度环境，真空度≤200pa，加热速率及保温时间为：以4～5℃/min的速率从室温升至1250℃，保温1h；再以1～2℃/min的速率从1250℃升至1350℃，保温1h；再以1～2℃/min的速率从1350℃升至1450℃，保温1h；再以1～2℃/min的速率从1450℃升至1530℃，保温1～3h，然后，随炉冷却至室温。
17、上述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，所述清料完成，制备的碳化硅陶瓷基复合材料构件的密度为1.92g/cm3。
18、上述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，所述步骤4，熔融渗硅，构件预制体周围还可以充满硅粉和碳化硅粉的混合粉料，混合粉料中硅粉和碳化硅粉质量比为1～5：1。
19、一种rmi缓冲层，包括单面油性纸、固体胶、c粉。
20、缓冲层为层片状结构，依次为单面油性纸、固体胶、c粉、固体胶、单面油性纸，单面油性纸的油性面涂刷固体胶。
21、上述的rmi缓冲层，所述单面油性纸厚度为0.15mm，c粉厚度为0.5mm，c粉目数为100～300目，单层双面胶厚度为0.05mm。
22、上述的rmi缓冲层，所述单面油性纸还可以由双面油性纸或石墨纸或纸替代，并在其任一面涂刷固体胶。
23、上述的rmi缓冲层，所述固体胶还可以为双面胶，或为聚乙烯醇pva、羟丙基甲基纤维素hpmc胶水粉与水的混合物，其中，胶水粉与水的重量比为1：40～60。
24、本专利技术的有益效果是：
25、一种陶瓷基复合材料反应熔渗方法，依据rmi的反应机理，在构件表面直接浸渗的基础上，在构件预制体表面覆盖一定厚度的缓冲层，浸渗经缓冲层进入构件。能够防止熔融状态的si粉直接接触构件表面，解决粘料问题，减少了表面纤维脱落现象的出现，提高了构件质量。
26、一种陶瓷基复合材料反应熔渗方法，缓冲层中的纸在熔渗过程中高温碳化，胶在熔渗过程中高温分解，不影响构件质量。
27、一种rmi缓冲层，缓冲层能够阻挡熔融状态的液硅侵蚀碳纤维，防止纤维受损，起到保护纤维的作用，保证构件尺寸不受影响。
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1.一种陶瓷基复合材料反应熔渗方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，其特征在于，所述步骤1，预处理，进一步包括：
3.根据权利要求2所述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，其特征在于，所述固定缓冲层的双面胶厚度为0.05mm。
4.根据权利要求3所述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，其特征在于，所述步骤4，熔融渗硅，进一步包括：
5.根据权利要求4所述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，其特征在于，所述清料完成，制备的碳化硅陶瓷基复合材料构件的密度为1.92g/cm3。
6.根据权利要求4所述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，其特征在于，所述步骤4，熔融渗硅，构件预制体周围还可以充满硅粉和碳化硅粉的混合粉料，混合粉料中硅粉和碳化硅粉质量比为1～5：1。
7.一种RMI缓冲层，其特征在于，包括单面油性纸、固体胶、C粉；
8.根据权利要求7所述的RMI缓冲层，其特征在于，所述单面油性纸厚度为0.15mm，C粉厚度为0.5mm，C粉目数为100～300目，单层双面胶厚度为0.
9.根据权利要求7所述的RMI缓冲层，其特征在于，所述单面油性纸还可以由双面油性纸或石墨纸或纸替代，并在其任一面涂刷固体胶。
10.根据权利要求7所述的RMI缓冲层，其特征在于，所述固体胶还可以为双面胶，或为聚乙烯醇PVA、羟丙基甲基纤维素HPMC胶水粉与水的混合物，其中，胶水粉与水的重量比为1：40～60。
...【技术特征摘要】
1.一种陶瓷基复合材料反应熔渗方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，其特征在于，所述步骤1，预处理，进一步包括：
3.根据权利要求2所述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，其特征在于，所述固定缓冲层的双面胶厚度为0.05mm。
4.根据权利要求3所述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，其特征在于，所述步骤4，熔融渗硅，进一步包括：
5.根据权利要求4所述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，其特征在于，所述清料完成，制备的碳化硅陶瓷基复合材料构件的密度为1.92g/cm3。
6.根据权利要求4所述的陶瓷基复合材料反应熔渗方法，其特征在于，所述步骤4，熔融渗硅，构件预制体周围还...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，贾怡，张建平，许建锋，李仁意，吴亚明，
申请(专利权)人：西安鑫垚陶瓷复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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