[发明专利]一种Ti3

权利要求书

1.一种Ti₃SiC₂陶瓷增强复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法为化学气相共沉积的方法，利用甲基三氯硅烷和四氯化钛在纤维表面沉积Ti₃SiC₂陶瓷层，沉积过程在高温反应炉系统中进行，含Ti₃SiC₂陶瓷层的纤维再与树脂复合得到Ti₃SiC₂陶瓷增强复合材料，所述制备方法包括如下步骤：

a、将甲基三氯硅烷和四氯化钛分别加入两份容器中，分别进行水浴加热；

b、将纤维表面清洁后悬挂于高温反应炉中，将高温反应炉进行抽真空至炉腔内气压不高于1000Pa，然后充入氩气作为保护气氛，至常压，关闭氩气瓶阀门；同时以5-20℃/min的升温速率将炉升至1100-1350℃后保温；

c、再次打开氩气瓶阀门，向高温反应炉内充入氩气，同时打开真空泵，调节高温反应炉内的压力至5000-5500Pa；

d、使用氢气作为载气和稀释气体，将水浴加热后的甲基三氯硅烷和四氯化钛引入高温反应炉腔内，甲基三氯硅烷和四氯化钛在纤维表面反应共沉积，反应完毕，保持氩气充入和真空泵开启，冷却后得到含Ti₃SiC₂层的纤维；

e、将制备的含Ti₃SiC₂层的纤维与树脂混合，得到Ti₃SiC₂陶瓷增强的复合材料。

2.根据权利要求1所述的Ti₃SiC₂陶瓷增强复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，甲基三氯硅烷的水浴加热温度为65-80℃，四氯化钛的水浴加热温度为10-25℃。

3.根据权利要求2所述的Ti₃SiC₂陶瓷增强复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤c中，反应共沉积时间为20-80min，共沉积速率为90-100nm/min，沉积厚度为10nm-100μm。

4.根据权利要求3所述的Ti₃SiC₂陶瓷增强复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤d中，所述树脂为热塑性树脂或热固性树脂；所述树脂为热塑性树脂时，含Ti₃SiC₂层的纤维与树脂混合采用共混注塑成型工艺制备复合材料；所述树脂为热固性树脂时，含Ti₃SiC₂层的纤维与树脂混合采用真空灌注工艺制备复合材料。

5.根据权利要求4所述的Ti₃SiC₂陶瓷增强复合材料的制备方法，其特征在于：所述真空灌注工艺具体为：将制备的含Ti₃SiC₂层的纤维铺入预喷有脱模剂的模腔，将树脂加入模腔中对模腔内的纤维进行真空渗透和浸渍，75℃下固化2h，脱模，得到Ti₃SiC₂陶瓷增强的复合材料。

6.根据权利要求5所述的Ti₃SiC₂陶瓷增强复合材料的制备方法，其特征在于：所述高温反应炉系统包括第一水浴加热器（1）、第二水浴加热器（2）、高温反应炉（3）、氩气瓶（4）、第一氢气瓶（5）和第二氢气瓶（6），甲基三氯硅烷和四氯化钛添加至密闭容器中，两个密闭容器分别置于第一水浴加热器（1）和第二水浴加热器（2）中，第一氢气瓶（5）和第二氢气瓶（6）分别通过第一流量计（7）和第二流量计（8）与盛有甲基三氯硅烷和四氯化钛的密闭容器连通，两个密闭容器分别通过管道与所述高温反应炉（3）连接，氢气分别将四氯化钛和甲基三氯硅烷载入高温反应炉内，反应沉积，所述氩气瓶（4）通过第三流量计（12）与高温反应炉（3）连接，所述高温反应炉（3）上设置有气压表（9），并与真空泵（10）连接，所述第一水浴加热器（1）、第二水浴加热器（2）、所述氩气瓶（4）以及真空泵（10）与所述高温反应炉（3）的连接管路上分别设置有开关阀门。