[发明专利]三维碳化硅纤维预制件增强硅酸钇复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三维碳化硅纤维预制件增强硅酸钇复合材料，包括三维碳化硅纤维预制件和硅酸钇，其特征在于，所述硅酸钇为Y₂Si₂O₇和Y₂SiO₅的混合晶相、Y₂Si₂O₇晶相或Y₂SiO₅晶相，所述硅酸钇均匀填充于所述三维碳化硅纤维预制件的孔隙中，所述三维碳化硅纤维预制件增强硅酸钇复合材料的孔隙率为10%～16%；制备方法包括如下步骤：

（1）制备Y₂O₃-SiO₂复合溶胶：将Y₂O₃溶胶和SiO₂溶胶混合，加入稳定剂，所述稳定剂为强酸，得到Y₂O₃-SiO₂复合溶胶；

（2）浸渍：将三维碳化硅纤维预制件置于容器中，抽真空后吸入步骤（1）所得的Y₂O₃-SiO₂复合溶胶，进行真空浸渍，使所述Y₂O₃-SiO₂复合溶胶填充在三维碳化硅纤维预制件中；

（3）干燥：将三维碳化硅纤维预制件取出干燥，以去除Y₂O₃-SiO₂复合溶胶中的溶剂；

（4）热处理：在惰性气氛保护下进行热处理，得到三维碳化硅纤维预制件增强硅酸钇复合材料中间体；

（5）重复步骤（2）～（4）的浸渍－干燥－热处理过程，直至三维碳化硅纤维预制件增强硅酸钇复合材料中间体相比于上一次浸渍－干燥－热处理过程增重低于1%，得到三维碳化硅纤维预制件增强硅酸钇复合材料。

2.根据权利要求1所述的三维碳化硅纤维预制件增强硅酸钇复合材料，其特征在于，所述三维碳化硅纤维预制件为碳化硅纤维布叠层缝合得到的三维碳化硅纤维预制件、碳化硅纤维布与网胎交替叠层针刺得到的三维碳化硅纤维预制件、三维五向编织结构的三维碳化硅纤维预制件、二维半编织结构的三维碳化硅纤维预制件、三维四向编织结构的三维碳化硅纤维预制件中的一种或多种；所述三维碳化硅纤维预制件中碳化硅纤维的体积分数为20%～55%。

3.一种三维碳化硅纤维预制件增强硅酸钇复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备Y₂O₃-SiO₂复合溶胶：将Y₂O₃溶胶和SiO₂溶胶混合，加入稳定剂，所述稳定剂为强酸，得到Y₂O₃-SiO₂复合溶胶；

（2）浸渍：将三维碳化硅纤维预制件置于容器中，抽真空后吸入步骤（1）所得的Y₂O₃-SiO₂复合溶胶，进行真空浸渍，使所述Y₂O₃-SiO₂复合溶胶填充在三维碳化硅纤维预制件中；

（3）干燥：将三维碳化硅纤维预制件取出干燥，以去除Y₂O₃-SiO₂复合溶胶中的溶剂；

（4）热处理：在惰性气氛保护下进行热处理，得到三维碳化硅纤维预制件增强硅酸钇复合材料中间体；

（5）重复步骤（2）～（4）的浸渍－干燥－热处理过程，直至三维碳化硅纤维预制件增强硅酸钇复合材料中间体相比于上一次浸渍－干燥－热处理过程增重低于1%，得到三维碳化硅纤维预制件增强硅酸钇复合材料。

4.根据权利要求3所述的三维碳化硅纤维预制件增强硅酸钇复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述稳定剂与所述Y₂O₃溶胶的质量比为2～3∶10。