一种短切碳纤维梯度增韧超高熔点陶瓷基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种短切碳纤维梯度增韧超高熔点陶瓷基复合材料及其制备方法，具体是一种短切碳纤维梯度增韧超高熔点碳氮化铪陶瓷基复合材料及其制备方法，首次采用球磨和放电等离子烧结来制备短切碳纤维梯度增韧超高熔点碳氮化铪陶瓷基复合材料，具有研制周期短、结构可控、便于制备复杂构件等优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超高温陶瓷基复合材料，具体涉及一种短切碳纤维梯度增韧超高熔点陶瓷基复合材料及其制备方法。

技术介绍

1、当飞行器以5倍以上声速飞行时，其表面由于气动加热而产生的超高温热流对飞行器的热防护系统提出了严峻的挑战。超高温陶瓷因其具有优异的耐高温、抗烧蚀、化学稳定性好等一系列突出优势被认为是超高温极端环境下应用的候选材料，主要以第四副族和第五副族的碳化物、硼化物及氮化物为典型代表。目前，研究发现铪基陶瓷相比于其它超高温陶瓷材料具有更优越的高温稳定性和耐烧蚀性，有望应用于3000℃以上的服役环境。尤其是美国brown大学qi-jun hong等人基于密度泛函理论的第一性原理计算发现hfcxny体系具有极高的熔化焓，预测其为最高熔点物质并且得到实验验证。

2、然而，陶瓷材料的脆性问题一直是限制其应用的瓶颈。因此，如何提高超高熔点陶瓷材料的韧性是当前研究的重要方向。为了提高超高温陶瓷的韧性，研究人员尝试了多种方法，如添加第二相颗粒、晶须、纤维增韧等，其中碳纤维增韧陶瓷基复合材料因其优异的力学性能和高温性能而受到广泛关注。碳纤维增韧超高温陶瓷基复本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种短切碳纤维梯度增韧超高熔点陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种短切碳纤维梯度增韧超高熔点陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，根据质量比，HfC粉末:HfN粉末＝(1-5):1，碳粉的加入量为混合总粉体质量的5-20wt％，氮化碳粉的加入量为混合总粉体质量的5-30wt％。

3.根据权利要求1所述的一种短切碳纤维梯度增韧超高熔点陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤5)中所述的放电等离子烧结条件为：烧结温度为1600-2300℃，保温10-40min，升温速率为100-120℃/min，降温速率...

【技术特征摘要】

1.一种短切碳纤维梯度增韧超高熔点陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种短切碳纤维梯度增韧超高熔点陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，根据质量比，hfc粉末:hfn粉末＝(1-5):1，碳粉的加入量为混合总粉体质量的5-20wt％，氮化碳粉的加入量为混合总粉体质量的5-30wt％。

3.根据权利要求1所述的一种短切碳纤维梯度增韧超高熔点陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤5)中所述的放电等离子烧结条件为：烧结温度为1600-2300℃，保温10-40min，升温速率为100-12...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭峥，陈思安，马青松，郭蕾，王为得，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：