[发明专利]SiCf

说明书

本发明是关于一种SiC_f/SiC复合材料及其制备方法，其制备方法包括：1)以炭黑、碳化硅微粉为固相，与水混合，加入助剂，球磨混合，真空机械搅拌除泡，得到浸渍料浆；2)将碳化硅纤维布浸入所述的浸渍料浆，真空‑压力浸渍，得到纤维布浸渍料；将所述的纤维布浸渍料刮浆定厚，粘接层叠，采用吸水树脂包埋，置于模具，冷等静压，干燥后热处理，得到含碳预制体；其中，所述的碳化硅纤维为含有氮化硼界面相的碳化硅纤维；3)将所述的含碳预制体进行反应熔渗，得到SiC_f/SiC复合材料。本发明可以简化制备方法，降低生产能耗，提高生产效率；可以较大幅度减少含碳预制体中的气孔缺陷，提高SiC_f/SiC复合材料致密度，同时降低残留硅的含量。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷基复合材料制备领域，特别是涉及一种SiC_f/SiC 复合材料及其制备方法。

背景技术

连续碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiC_f/SiC复合材料)具有低密度、高强度、高抗氧化性、耐高温等优异性能，是高超声速飞行器热防护系统、工业燃气轮机和航空航天发动机燃烧室、核聚变反应堆包壳等极端环境结构部件的理想材料。SiC_f/SiC复合材料的应用，将会在提高推重比、提高使用温度、减轻无效重量、简化系统结构等方面具有显著的优势。SiC_f/SiC复合材料的研究和开发是目前超高温陶瓷基复合材料研究工作的最活跃领域之一。

目前，SiC_f/SiC复合材料的制备方法主要有化学气相渗透法(CVI)、前驱体浸渍裂解法(PIP)、反应熔渗烧结法以及基于上述多种工艺复合制备工艺。但现有技术普遍存在着以下缺点：1)含碳预制体的制备技术主要包括化学气相渗透、前驱体浸渍裂解等工艺，这些工序冗长，能耗较高；2) 现有的化学气相渗透及前驱体浸渍裂解工艺技术在含碳预制体的制备过程中存在固有的缺陷，难以实现均匀化；而在真空-压力浸渍料浆法中，由于纤维的存在以及料浆的高粘度，现有浸渍压力普遍较低，气泡难以完全排除，形成干燥气孔缺陷；3)基于化学气相渗透及前驱体浸渍裂解烧结的复合材料中普遍存在，降低复合材料的抗氧化性能。另外，现有反应熔渗烧结的复合材料中游离硅的含量较多，降低了复合材料的力学性能。

等静压成形技术是一种利用密闭高压容器内坯体受到各向均等的液体介质超高压压力状态进行成形的先进制造技术。具有密度高而分布均匀、坯体内部不存在气泡、晶粒间显微孔隙度低等优点。冷等静压技术广泛应用于粉末冶金、陶瓷、铸造、原子能、工具制造、塑料和石墨等领域，在零件致密化处理和复合、连接方面具有卓越的表现。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型的SiC_f/SiC复合材料及其制备方法，所要解决的技术问题是提高含碳预制体的均匀性，提高SiC_f/SiC复合材料的烧结密度，降低了游离相体积含量，同时简化了制备方法，从而更加高效率、低成本，适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种SiC_f/SiC复合材料的制备方法，其包括：

1)以炭黑、碳化硅微粉为固相，与水混合，加入助剂，球磨混合，真空机械搅拌除泡，得到浸渍料浆；

2)将碳化硅纤维布浸入所述的浸渍料浆，真空-压力浸渍，得到纤维布浸渍料；将所述的纤维布浸渍料刮浆定厚，粘接层叠，采用吸水树脂包埋，置于模具，冷等静压，干燥后热处理，得到含碳预制体；其中，所述的碳化硅纤维为含有氮化硼界面相的碳化硅纤维；

3)将所述的含碳预制体进行反应熔渗，得到SiC_f/SiC复合材料。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。