一种多级碳辅助反应熔渗改性碳碳复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多级碳辅助反应熔渗改性碳碳复合材料及其制备方法，属于复合材料制备技术领域。该方法首先通过热处理熔化糖类，利用糖类受热熔化后的流动性和粘性自发包裹硬质陶瓷颗粒，在继续升温后得到热解碳均匀包覆的陶瓷颗粒；将热解碳均匀包覆的陶瓷颗粒与纳米级多孔碳粉末引入碳/碳复合材料内部制备具有多级碳结构的碳/碳复合材料，通过多级碳结构的设置，颗粒之间的相互堆叠细化了复合材料内部孔隙结构，具有高反应活性、高比表面积的多级碳结构有利于熔融态合金的充分反应，减少残余金属，细化生成陶瓷的晶粒尺寸，同时陶瓷硬质颗粒增强基体，实现高性能的陶瓷改性的碳/碳复合材料的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料制备，具体涉及一种多级碳辅助反应熔渗改性碳碳复合材料及其制备方法。

技术介绍

1、碳/碳（c/c）复合材料，因其力学性能随温度升高不降反升的特点，兼具密度低、比强度高等优异特性，已被广泛应用航空航天领域。但是，c/c复合材料在有氧环境下400℃即发生氧化，且随温度升高氧化速率迅速增加，严重限制了其应用。因此将具有优异高温抗氧化性能的超高温陶瓷引入c/c复合材料中，为其应用于超音速飞行、火箭发动机等极端环境下部件的结构设计提供了解决思路。反应熔渗（rmi）工艺凭借成本低、致密效率高、熔渗周期短等优势成为在c/c复合材料里引入超高温陶瓷组元的首选工艺。该技术主要是将复合材料包埋在合金粉末中，高温下熔化为合金熔体，熔体在毛细管力和自身重力的作用下渗入基体内，合金熔体与基体发生反应。赵日达（赵日达，汤素芳.多孔碳陶瓷化改进反应熔渗法制备陶瓷基复合材料研究进展[j].无机材料学报，2024，39(06): 623-633）提出rmi工艺缺陷的本质原因在于传统碳/硼基体的陶瓷化程度过低。基于该原因，大量未反应基体残留于陶瓷基复合材料内部；同时，由本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多级碳辅助反应熔渗改性碳碳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所述的一种多级碳辅助反应熔渗改性碳碳复合材料的制备方法，其特征在于，S1中，糖类粉末和ZrC粉末的混合质量比为1：（3-3.5）。

3.根据权利要求1所述的一种多级碳辅助反应熔渗改性碳碳复合材料的制备方法，其特征在于，S1中，所述糖类粉末为葡萄糖或蔗糖。

4.根据权利要求1所述的一种多级碳辅助反应熔渗改性碳碳复合材料的制备方法，其特征在于，S2中，所述热处理温度为600-1000℃，热处理时间为2-3h。

5.根据权利要求1所述的一种多级碳辅...

【技术特征摘要】

1.一种多级碳辅助反应熔渗改性碳碳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所述的一种多级碳辅助反应熔渗改性碳碳复合材料的制备方法，其特征在于，s1中，糖类粉末和zrc粉末的混合质量比为1：（3-3.5）。

3.根据权利要求1所述的一种多级碳辅助反应熔渗改性碳碳复合材料的制备方法，其特征在于，s1中，所述糖类粉末为葡萄糖或蔗糖。

4.根据权利要求1所述的一种多级碳辅助反应熔渗改性碳碳复合材料的制备方法，其特征在于，s2中，所述热处理温度为600-1000℃，热处理时间为2-3h。

5.根据权利要求1所述的一种多级碳辅助反应熔渗改性碳碳复合材料的制备方法，其特征在于，s2中，热处理过程中，热处理炉中通入有氩气。

6.根据权利要求1所述的一种多级碳辅助反应熔渗改性碳碳复合材料的制备方法，其特征在于，s4中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贺军，杨裕扬，宋强，张若茜，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：