一种包含界面相的碳化硅陶瓷基复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种包含界面相的碳化硅陶瓷基复合材料及其制备方法和应用，涉及复合材料技术领域。该方法包括在增强体材料上采用化学气相渗透法制备界面相，获取含界面相的增强体材料；将颗粒级配的碳化硅粉、含界面相的增强体材料、粘接剂和碳源进行干法球磨混合，得到复合粉体；将复合粉体进行激光3D打印成形，得到坯体；将所述坯体进行脱脂碳化，随后于1420~1800℃烧结0.5~3h，得到包含界面相的碳化硅陶瓷基复合材料。本发明专利技术基于激光3D打印技术有利于减少反应烧结中液硅对增强体材料的侵蚀，促进其充分发挥强韧化作用，所得碳化硅陶瓷基复合材料力学性能优良，可实现近净尺寸成形，适合批量化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料，具体涉及一种包含界面相的碳化硅陶瓷基复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、sic陶瓷基复合材料具有耐高温、抗氧化、高比强、高比模、低密度等优点，可广泛地应用于航空发动机热端部件、空天飞行器热防护系统、飞机刹车盘、卫星相机镜筒等，成为新一代有着广阔应用前景的高温结构材料，已经显示出高强轻质复合材料制备复杂构件规模化工程化的巨大优势。sic陶瓷基复合材料传统的制备方法包括化学气相沉积、聚合物浸渍裂解、反应性熔体渗透等，需要预先准备模具并编织纤维预制体，制备周期长，后续加工难度大。随着高端装备制造需求的不断发展，例如镂空的拓扑优化结构等复杂构件，愈发难以通过传统工艺制备。

2、激光3d打印技术作为一种增材制造技术，采用高能激光束作为能量源，根据零件的三维模型选择性的在粉末床上进行烧结，逐层堆叠后形成三维产品。根据激光3d打印的原理，相比于其他3d打印技术而言，它无需结构支撑且材料利用率高，十分适合大尺寸sic陶瓷复杂构件的快速制备。当前主流的激光3d打印技术包含选区激光熔化（slm）和选区激光烧结（sls），分别通过激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种包含界面相的碳化硅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所述的包含界面相的碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述激光3D打印的参数为：粉床预热温度30~100℃、激光功率5~30W、扫描间距0.1~0.2mm、扫描速度1000~8000mm/s。

3.根据权利要求1所述的包含界面相的碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述脱脂碳化的工艺为：将坯体置于真空、氮气或氩气的气氛条件下，以1~5℃/min的加热速率升温至500~1400℃，并保温0.5~3h。

4.根据权利要求1所述的包含界面相的碳化...

【技术特征摘要】

1.一种包含界面相的碳化硅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所述的包含界面相的碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述激光3d打印的参数为：粉床预热温度30~100℃、激光功率5~30w、扫描间距0.1~0.2mm、扫描速度1000~8000mm/s。

3.根据权利要求1所述的包含界面相的碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述脱脂碳化的工艺为：将坯体置于真空、氮气或氩气的气氛条件下，以1~5℃/min的加热速率升温至500~1400℃，并保温0.5~3h。

4.根据权利要求1所述的包含界面相的碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述烧结过程中，将坯体埋入粒径为0.05~5mm的硅颗粒中，然后于真空条件下，以1~10℃/min的加热速率升温至1420~1800℃，并保温0.5~3h。

5.根据权利要求1所述的包含界面相的碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述增强体材料为碳纤维、sic纤维、sic晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅辉，梁成瑜，乔磊，吴杰，成来飞，张立同，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：