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一种C/C-(Ti,Zr,Hf,Mo,W)C-SiC复合材料的制备方法技术

技术编号:41738802 阅读:24 留言:0更新日期:2024-06-19 12:58
本发明专利技术公开了一种C/C‑(Ti,Zr,Hf,Mo,W)C‑SiC复合材料的制备方法,包括如下步骤:将C/C复合多孔坯体浸渍在(Ti,Zr,Hf,Mo,W)C‑SiC复相陶瓷先驱体溶液,浸渍过程包括依次进行的真空浸渍和压力浸渍,然后进行固化和裂解,重复浸渍‑固化‑裂解直至致密,制得复合材料;所述压力浸渍的压力≥50MPa。本发明专利技术将浸渍压力提升到50MPa以上,这不仅缩短了复合材料的制备周期,提高了制备效率,而且解决了Si元素与过渡金属元素分布不均匀的问题,成功制备出单相低EFA体系且元素分布均匀的C/C‑(Ti,Zr,Hf,Mo,W)C‑SiC复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷基复合材料,具体涉及一种c/c-(ti,zr,hf,mo,w)c-sic复合材料的制备方法。


技术介绍

1、c/c复合材料作为一种优异的热结构材料,具有密度低、热膨胀系数小、强度高、断裂韧性和导热性好、抗热冲击和抗烧蚀性能好等优点,已广泛应用于先进飞机再入飞行器的前缘、机头、防热罩等航天部件。然而,c/c复合材料在450℃以上的温度下容易氧化,这严重限制了其在超高温、高速气流含氧环境中的应用。

2、在c/c复合材料中引入超高温陶瓷基体可以有效提高其抗烧蚀性能。陶瓷基复合材料的制备方法主要包括先驱体浸渍裂解(pip)、反应熔体渗透(rmi)、化学蒸汽渗透(cvi)和浆料渗透(si)。反应熔体渗透(rmi)是将金属熔体在毛细管力作用下渗入c/c坯体中,使熔融金属与坯体内的热解碳反应生成耐高温陶瓷相,但是会破坏c/c复合材料坯体内的碳纤维,从而降低对力学性能。pip工艺是利用陶瓷前驱体溶液浸渍到c/c复合材料中,经过交联固化、高温裂解后原位转化为陶瓷基体。与cvi工艺相比,pip具有生产成本低、制备周期短等优点,且在制备厚壁结构样件本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种C/C-(Ti,Zr,Hf,Mo,W)C-SiC复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的C/C-(Ti,Zr,Hf,Mo,W)C-SiC复合材料的制备方法,其特征在于,所述(Ti,Zr,Hf,Mo,W)C先驱体溶液为(Tix1Zrx2Hfx3Nbx4Tax5)C高熵陶瓷先驱体;其中,x1+x2+x3+x4+x5=1,且x1、x2、x3、x4、x5分别独立地为0.15-0.25。

3.根据权利要求1所述的C/C-(Ti,Zr,Hf,Mo,W)C-SiC复合材料的制备方法,其特征在于,所述(Ti,Zr,Hf,Mo,W)C先驱体溶...

【技术特征摘要】

1.一种c/c-(ti,zr,hf,mo,w)c-sic复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的c/c-(ti,zr,hf,mo,w)c-sic复合材料的制备方法,其特征在于,所述(ti,zr,hf,mo,w)c先驱体溶液为(tix1zrx2hfx3nbx4tax5)c高熵陶瓷先驱体;其中,x1+x2+x3+x4+x5=1,且x1、x2、x3、x4、x5分别独立地为0.15-0.25。

3.根据权利要求1所述的c/c-(ti,zr,hf,mo,w)c-sic复合材料的制备方法,其特征在于,所述(ti,zr,hf,mo,w)c先驱体溶液是由包括如下步骤的制备方法制得:分别向ti/zr/hf/mo/w金属醇盐的溶液加入乙酰丙酮,将各金属溶液进行混合,经水解和蒸馏制得包含ti、zr、hf、mo、w金属液态先驱体的溶液;往上述溶液加入酚醛树脂并混合,制得(ti,zr,hf,mo,w)c先驱体溶液。

4.根据权利要求3所述的c/c-(ti,zr,hf,mo,w)c-sic复合材料的制备方法,其特征在于,所述包含ti、zr、hf、mo、w金属液态先驱体的溶液中总金属元素的物质的量与酚醛树脂的质量之比为1mol:(10-30...

【专利技术属性】
技术研发人员:李斌田志林刘鹏
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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