一种碳纤维预制体内引入碳化硅纳米线的复合材料及其制备方法和应用技术

技术编号:46554443 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:12
本发明专利技术公开了一种碳纤维预制体内引入碳化硅纳米线的复合材料及其制备方法和应用,涉及碳纤维技术领域。所述方法采用碳纤维和SiO2纤维混编制得纤维预制体;将纤维预制体进行预处理后,堆叠放入石墨模具中,使用化学气相渗透工艺将纤维预制体进行致密化,制备SiO2‑C/C复合材料;其中,化学气相渗透工艺中采用的气体为天然气;将SiO2‑C/C复合材料在惰性气体氛围中,于1350~1800℃,保温1~5h,即得碳纤维预制体内引入碳化硅纳米线的复合材料。本发明专利技术有效地解决了碳化硅纳米线引入的均匀性问题,并已经实现了在宏观尺度上的大规模制备,易于实现大量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳纤维,具体涉及一种碳纤维预制体内引入碳化硅纳米线的复合材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、c/c 复合材料具有比重小、高比强、高比模、热膨胀系数低、摩擦磨损性好、高导热、抗粒子冲刷抗热震好等优异的性能,可广泛应用于航空航天等热端部件。随着我国航空航天事业的飞速发展,对高
复合材料的性能要求更加苛刻。然而,作为在热力氧耦合等极端环境下应用的尖角锐形、复杂薄壁 c/c 复合材料构件,急需解决如下问题:脆性较大、复杂构件机械损伤大、沉积时间长等。针对以上问题,研究员们提出纤维增强复合材料的解决方案,如晶须、纳米管、纳米线等,利用其超高强度、延展性、物理化学稳定性、大长径比等优点,通过界面面积增多、钉扎裂纹、增加活化位点等方法提高材料整体韧性。因此纤维增强复合材料因其高比强度、高比模量、耐高温、抗烧蚀、结构和成分的可设计性等优异性能而成为航空航天、核工业等领域的关键材料。

2、sic作为超高温陶瓷,具有超高熔点(2700℃)、热膨胀系数低、导热率高、高硬度、耐腐蚀磨损等优异性能特性,可广泛应用于高温隔热、热防护等领域。sic纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳纤维预制体内引入碳化硅纳米线的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所述的碳纤维预制体内引入碳化硅纳米线的复合材料的制备方法,其特征在于,化学气相渗透工艺进行致密化时,渗透温度为1000~1100℃,压力为8~16 Kpa,沉积时间为160~190 h。

3.根据权利要求2所述的碳纤维预制体内引入碳化硅纳米线的复合材料的制备方法,其特征在于,所述天然气的流速为18-20 L/min。

4.根据权利要求1所述的碳纤维预制体内引入碳化硅纳米线的复合材料的制备方法,其特征在于,将SiO2-C/C复合材料在惰性气体氛围中,...

【技术特征摘要】

1.一种碳纤维预制体内引入碳化硅纳米线的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所述的碳纤维预制体内引入碳化硅纳米线的复合材料的制备方法,其特征在于,化学气相渗透工艺进行致密化时,渗透温度为1000~1100℃,压力为8~16 kpa,沉积时间为160~190 h。

3.根据权利要求2所述的碳纤维预制体内引入碳化硅纳米线的复合材料的制备方法,其特征在于,所述天然气的流速为18-20 l/min。

4.根据权利要求1所述的碳纤维预制体内引入碳化硅纳米线的复合材料的制备方法,其特征在于,将sio2-c/c复合材料在惰性气体氛围中,以3~6℃/min升温速率升至1350~1800℃。

5.根据权利要求4所述的碳纤维预制体内引入碳化硅纳米线的复合材料的制备方法,其特征在于,惰性气体氛围是通入流量为10~120 ml/min的惰性气体。

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【专利技术属性】
技术研发人员:李贺军梁旖旎沈庆凉张守阳宋强杨启谦王昕
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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