[发明专利]一种Cf

权利要求书

1.一种C_f/SiC-HfC超高温陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

利用真空浸渍法在开气孔率为30～50vol%的碳纤维预制体内依次引入HfO₂粉体和碳源，得到多孔C_f/HfO₂-C预成型体；其中，用于引入HfO₂粉体的HfO₂浆料含有分散剂PEI且浆料pH为3~5，HfO₂浆料中HfO₂粉体的质量分数为70.76～86.58wt%，分散剂PEI添加量为HfO₂粉体质量的0.05～0.2wt%，溶剂为水；

将所得多孔C_f/HfO₂-C预成型体置于惰性气氛中，在1300～1800℃下经过碳热还原1～2小时，得到多孔C_f/HfC-C预成型体；

将所得多孔C_f/HfC-C预成型体在1400～1500℃下进行Si熔渗，使C_f/HfC-C预成型体中C与Si原位反应生成SiC基体相，得到所述C_f/SiC-HfC超高温陶瓷基复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述HfO₂粉体和碳纤维预制体的质量比为1：（0.26～0.52）。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳源为无机碳源或/和有机碳源，所述碳源和碳纤维预制体的质量比为1：（1.08～1.78）。

4.根据权利要求3中所述的制备方法，其特征在于，所述无机碳源为炭黑、碳粉、石墨粉中的至少一种，所述有机碳源为酚醛树脂、呋喃树脂、硅烷树脂中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，当所述碳源为有机碳源、或有机碳源和无机碳源的混合物时，将所得C_f/HfO₂-C预成型体先经干燥和裂解后，再进行碳热还原。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述干燥为在80℃～120℃下保温3～6小时，所述裂解为在600℃～900℃下保温1～2小时。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空浸渍法的真空度为-0.08～-0.10MPa。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纤维预制体的结构为三维针刺、二维叠层或三维编织，所述碳纤维预制体中纤维表面沉积有厚度为500～1500nm的热解碳PyC或热解碳PyC/SiC复合多层界面。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述Si熔渗的气氛为真空气氛，时间为0.5～3小时。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述制备方法制备的C_f/SiC-HfC超高温陶瓷基复合材料，其特征在于，所述C_f/SiC-HfC超高温陶瓷基复合材料包括碳纤维、SiC相和HfC相，其中碳纤维含量为25～40vol%，HfC相与SiC相的体积比为0.10～0.35。

11.根据权利要求10所述的C_f/SiC-HfC超高温陶瓷基复合材料，其特征在于，所述C_f/SiC-HfC超高温陶瓷基复合材料的抗弯强度为93～125MPa，在2000℃下的质量烧蚀率为15.32～18.67mg/s。