一种快速制备C/SiC陶瓷基复合材料的方法技术

本发明专利技术属于C/SiC陶瓷基复合材料制备的技术领域，涉及一种快速制备C/SiC陶瓷基复合材料的方法。本发明专利技术以低分子液态聚碳硅烷为先驱体，碳纤维预制件为骨架，采用脉冲式加热的化学液气相沉积工艺快速制备C/SiC陶瓷基复合材料。本发明专利技术采用脉冲式的加热方式，可以有效改善化学液气相沉积工艺中先驱体的渗透过程，使得制备的C/SiC陶瓷基复合材料密度分布均匀且致密度高；同时，本发明专利技术制备C/SiC陶瓷基复合材料的方法具有生产周期短、原料利用率高、生产成本低等优点。本发明专利技术技术制备C/SiC复合材料的工艺过程及设备简单，对环境无污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于C/SiC陶瓷基复合材料制备的
特别涉及一种以低分子液态聚碳硅烷为先驱体，碳纤维预制件为骨架，采用脉冲式加热的化学液气相沉积工艺快速制备C/SiC陶瓷基复合材料的方法。
技术介绍
C/SiC陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、高韧性、耐高温、抗热震、高耐磨、耐化学腐蚀、热膨胀系数低等优良特性，可作为高温结构材料、热防护材料、刹车材料而应用于航空航天、能源、交通等领域。如C/SiC喉衬、喷管和燃烧室，C/SiC热交换器，C/SiC刹车盘及刹车片等。传统的C/SiC陶瓷基复合材料制备工艺主要是化学气相渗透(CVI)和先驱体浸溃 裂解(PIP)。CVI工艺是将含Si的气态先驱体加热到一定温度并在碳纤维预制件中分解生成SiC基体，而PIP工艺则是通过将Si的有机高聚物溶液或熔融体浸溃碳纤维预制件，干燥固化后在惰性气氛保护下高温裂解，得到SiC基体。在CVI工艺过程中，由于预制件外部的气体浓度高，预制件外部的沉积速率大于其内部的沉积速率，容易导致预制件外部出现结壳的现象，需要对预制件表面多次加工将其外部孔隙打开以后才能继续进行沉积，这样将增加生产工序,延长制备周期和提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速制备C/SiC陶瓷基复合材料的方法，其特征在于：（1）碳纤维预制件的制备：将碳纤维以单向铺排或编织方式制成一维单向或三维碳纤维预制件，或者是将二维碳纤维布逐层铺排或叠层铺排+穿刺制得碳纤维预制件；碳纤维预制件中碳纤维的体积分数均控制在30～55%；（2）脉冲CLVD工艺制备C/SiC陶瓷基复合材料：将碳纤维预制件置于盛有液态低分子聚碳硅烷先驱体溶液的化学液气相沉积炉内充分浸渍，然后在惰性气体的保护下，采用脉冲式加热的CLVD工艺对碳纤维预制件进行致密化，最终制得密度分布均匀的C/SiC陶瓷基复合材料；其中，升温速率为500～1000℃/h，脉冲周期内加热的时间为3～10min，停止加热...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海峰，梅敏，张玉娣，何新波，曲选辉，陈思安，李广德，张长瑞，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，北京科技大学，
类型：发明
国别省市：