[发明专利]一种利用闪烧技术制备连续纤维增强陶瓷基复合材料的方法

权利要求书

1.一种利用闪烧技术制备连续纤维增强陶瓷基复合材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）将连续陶瓷纤维预制体置于模具中，加入纳米陶瓷粉体，并依次经过机械振荡与压制成型后，得到坯体；其中，预制体结构包括二维纤维布叠层、三维针刺或2.5维编织预制体，连续陶瓷纤维预制体的体积分数为30-40%；连续陶瓷纤维为SiC纤维、Al₂O₃纤维及ZrO₂纤维中的一种；纳米陶瓷粉体为SiC粉、Al₂O₃粉或ZrO₂粉中的一种，粉体尺寸为50-500 nm；

并且当连续陶瓷纤维为SiC纤维时，纳米陶瓷粉体为SiC粉；当连续陶瓷纤维为Al₂O₃纤维时，纳米陶瓷粉体为Al₂O₃粉；当连续陶瓷纤维为ZrO₂纤维时，纳米陶瓷粉体为ZrO₂粉；

2）将坯体升温至预设温度并施加预设电场强度的电场，直至出现闪烧现象；其中，所述的预设电场强度为20-1000 V/cm；其中，预设温度为0.3T_m-0.8 T_m，其中T_m为纳米陶瓷粉体的熔融温度；

3）将电源由恒压状态转变为恒流状态并保温，冷却后即得到连续纤维增强陶瓷基复合材料；其中，所述的恒流状态下，电流密度为10-500 mA/mm²。

2.根据权利要求1所述的一种利用闪烧技术制备连续纤维增强陶瓷基复合材料的方法，其特征在于，步骤1）中，所述的机械振荡时间为20-120 min；

所述的压制成型中，成型压力为100-300 MPa，成型时间为60-600 s。

3.根据权利要求1所述的一种利用闪烧技术制备连续纤维增强陶瓷基复合材料的方法，其特征在于，步骤2）中，所述的坯体形状为长条形或圆柱形，坯体在电场方向的长度为1-30 cm。

4.根据权利要求1所述的一种利用闪烧技术制备连续纤维增强陶瓷基复合材料的方法，其特征在于，步骤2）中，升温速率为2-20℃/min。

5.根据权利要求1所述的一种利用闪烧技术制备连续纤维增强陶瓷基复合材料的方法，其特征在于，步骤3）中，所述的冷却包括：以5-30 ℃/min的降温速率冷却到室温。