[发明专利]一种C/C-SiC-Al复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种C/C-SiC-Al复合材料，其特征在于：由碳纤维和基体组成，所述的基体为铝相和碳化硅相均匀分布，由C/C复合材料采用Si-Al合金粉反应熔渗得到；所述的Si-Al合金粉与酚醛树脂体系均匀混合成混合树脂，混合树脂涂覆在C/C复合材料表面，经预固化、高温熔渗得到。

2.根据权利要求1所述的一种C/C-SiC-Al复合材料，其特征在于：所述的预固化工艺为在预固化温度T_YG下，保温不低于0.5小时，不高于2小时。

3.根据权利要求1所述的一种C/C-SiC-Al复合材料，其特征在于：所述的C/C复合材料采用呋喃树脂先驱体浸渍剂，进行真空浸渍-压力固化-高温裂解制备得到，所述的呋喃树脂先驱体浸渍剂由呋喃树脂、制孔剂和溶剂组成，制孔剂的添加量为呋喃树脂先驱体浸渍剂总量的10％～20％，溶剂为添加量为呋喃树脂质量的5％～15％。

4.根据权利要求1所述的一种C/C-SiC-Al复合材料，其特征在于：所述的混合树脂的邵氏硬度为HA10～HA30。

5.根据权利要求1所述的一种C/C-SiC-Al复合材料，其特征在于：所述的混合树脂中酚醛树脂的含量为10％～30％。

6.一种制备C/C-SiC-Al复合材料的方法，其特征在于，通过以下步骤实现：

第一步，制备C/C复合材料，

第二步，混合树脂配制，

将Si-Al合金粉与酚醛树脂体系均匀混合制成混合树脂，所述的混合树脂的邵氏硬度为HA10～HA30；

第三步，将第二步制备得到的混合树脂涂覆在第一步得到的C/C复合材料所需熔渗表面，并压实；

第四步，将第三步涂覆了混合树脂的C/C复合材料在预固化温度T_YG下预固化；

第五步，高温熔渗，得到C/SiC复合材料。

7.根据权利要求6所述的一种制备C/C-SiC-Al复合材料的方法，其特征在于：所述第五步通过以下步骤进行，

A5.1、抽真空加热至低于合金熔化温度低20-50℃保温20～40min；

A5.2、继续升温至熔渗温度下保温，完成高温熔渗。

8.根据权利要求6所述的一种制备C/C-SiC-Al复合材料的方法，其特征在于：所述第一步C/C复合材料制备通过以下步骤进行，

A1.1、在纤维预制体表面制备一层热解碳(PyC)界面层，复合材料密度至0.9～1.1g/cm³；

A1.2、在高纯氩气、1700℃～1900℃条件下，进行2～4小时的高温处理；

A1.3、采用呋喃树脂先驱体浸渍剂，进行真空浸渍-压力固化-高温裂解，制备C/C复合材料，所述的呋喃树脂先驱体浸渍剂由呋喃树脂、制孔剂和溶剂组成，制孔剂的添加量为呋喃树脂先驱体浸渍剂总量的10％～20％，溶剂为添加量为呋喃树脂质量的5％～15％；

A1.4、重复步骤A1.3直至C/C复合材料密度为1.2～1.6g/cm³。

9.根据权利要求6所述的一种制备C/C-SiC-Al复合材料的方法，其特征在于：所述第二步中混合树脂中酚醛树脂的含量为10％～30％。

10.根据权利要求6所述的一种制备C/C-SiC-Al复合材料的方法，其特征在于：所述第一步中C/C复合材料密度为1.2～1.6g/cm³。