[发明专利]一种含Ti3 有效
申请号: | 201811524818.8 | 申请日: | 2018-12-13 |
公开(公告)号: | CN109467450B | 公开(公告)日: | 2021-09-24 |
发明(设计)人: | 黄小忠;王春齐;唐云;彭立华 | 申请(专利权)人: | 湖南泽睿新材料有限公司 |
主分类号: | C04B35/80 | 分类号: | C04B35/80;C04B35/573 |
代理公司: | 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114 | 代理人: | 魏娟 |
地址: | 410000 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 ti base sub | ||
1.一种含Ti3SiC2界面层的SiCf/SiC复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:采用磁控溅射的方法对SiC纤维编织件进行沉积Ti3SiC2,获得含Ti3SiC2界面层的SiC纤维编织件,然后通过树脂浸渍碳化获得SiCf/C多孔体,再通过气相渗硅获得SiCf/SiC复合材料;
所述磁控溅射的方法为先采用TiC靶进行磁控溅射,在SiC纤维束或SiC纤维编织件表面获得0.1~0.2μm的TiC过渡层,然后再采用TiC靶材与Si靶双靶共溅射获得Ti3SiC2,所述Ti3SiC2的厚度控制为0.6~1.0μm;
TiC过渡层的沉积过程为,将SiC纤维编织件置于磁控溅射真空室中,先采用TiC靶进行溅射,溅射前真空度为1~5×10-3Pa,靶和纤维之间的距离为80~120mm、氩气流量为30~50sccm,溅射温度为室温,溅射功率为2200~2800W,沉积速率为10~20nm/min,溅射时间为5~20 min,
所述Ti3SiC2界面层的沉积过程为,采用TiC靶以及Si靶共溅射,溅射前真空度为1~5×10-3Pa,靶和纤维之间的距离为80~120mm、氩气流量为30~50sccm,溅射温度为室温,溅射功率为1500~2000W,沉积速率为5~10nm/min,溅射时间为80~200min。
2.根据权利要求1所述的一种含Ti3SiC2界面层的SiCf/SiC复合材料的制备方法,其特征在于:所述树脂浸渍碳化的过程为:将含Ti3SiC2界面层的SiC纤维编织件置于浸渍液中,进行真空浸渍,浸渍完成后,固化、裂解,重复上述浸渍-固化-裂解过程3~5次,最终制备出密度为1.6~1.8g/cm3的SiCf/C多孔体材料,所述浸渍液按质量比计包括如下组成:间苯二酚、甲醛、无水乙醇按照质量比(4~6):(8~10):(20~26)。
3.根据权利要求2所述的一种含Ti3SiC2界面层的SiCf/SiC复合材料的制备方法,其特征在于:所述真空浸渍的真空度≤0.001MPa,所述真空浸渍的时间为1~3h;所述固化的温度为160℃~220℃,所述固化的时间为2~3h;所述裂解的温度为800℃~100℃,所述裂解的时间为1~2h。
4.根据权利要求1所述的一种含Ti3SiC2界面层的SiCf/SiC复合材料的制备方法,其特征在于:所述气相渗硅的过程为,将SiCf/C多孔体材料置于铺设有硅粉的石墨模具中,所述SiCf/C多孔体材料下方垫有石墨块体,使得SiCf/C多孔体材料与硅粉不直接接触,在真空条件下,升温至1900~2000℃,保温30~60min,即获得SiCf/SiC复合材料。
5.根据权利要求4所述的一种含Ti3SiC2界面层的SiCf/SiC复合材料的制备方法,其特征在于:所述石墨块体为中空石墨块体。
6.根据权利要求4所述的一种含Ti3SiC2界面层的SiCf/SiC复合材料的制备方法,其特征在于:所述硅粉的目数为80~120目。
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