[发明专利]SiC纤维增强增韧(SiC-BN)m

权利要求书

1.一种SiC纤维增强增韧(SiC-BN)_m多元多层自愈合陶瓷基复合材料，其特征在于：在SiC纤维预制体中制备热解碳界面和SiC基体形成半致密SiC/SiC复合材料；在半致密SiC/SiC复合材料内部交替沉积SiC和BN基体，形成SiC-BN多元多层基体(SiC-BN)m；其中BN与SiC的层厚比为t，交替次数为n；所述n大于1小于5；所述t层厚比大于0.5小于2。

2.根据权利要求1所述SiC纤维增强增韧(SiC-BN)_m多元多层自愈合陶瓷基复合材料，其特征在于：所述多元多层基体中BN的体积分数不应低于5％，低模量BN含量不应超过10vol.％。

3.一种制备权利要求1或2所述SiC纤维增强增韧(SiC-BN)_m多元多层自愈合陶瓷基复合材料的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、制备PyC界面：采用CVD/CVI法在SiC纤维预制体内制备均匀致密的PyC界面，以获得弱界面结合的复合材料；

步骤2、制备半致密SiC_f/SiC复合材料：采用CVD/CVI法在含有界面相的SiC纤维预制体上沉积20-30vol.％、连续致密的SiC基体，获得半致密SiC_f/SiC复合材料；

步骤3、制备多元多层(SiC-BN)_m基体：

采用CVD/CVI法在半致密SiC_f/SiC复合材料中循环沉积BN和SiC基体，每一个循环周期均为先沉积BN然后沉积SiC；

将半致密SiC_f/SiC复合材料悬挂于BN沉积炉配套架上，通入三氯化硼BCl₃、氨气NH₃，稀释气体氩气Ar和催化气体氢气H₂；保持炉内压力为2kPa-5kPa，沉积温度在900℃-1000℃温度范围内，沉积时间为20-200h，获得目标厚度且连续致密的BN基体；

将沉积BN基体的半致密SiC_f/SiC复合材料悬挂于SiC沉积炉配套架上，采用三氯甲基硅烷CH₃Cl₃Si-Ar-H₂体系沉积SiC基体；沉积温度设为700-1100℃，MTS作为反应气，H₂作为反应气和稀释气，Ar作为稀释气，保持炉内压力为2kPa-5kPa，沉积SiC基体40-80h；通过交替沉积BN和SiC基体，最终得到致密的多元多层SiC_f/(SiC-BN)_m复合材料，在800-1000℃具有自愈合性能；

BN与SiC基体循环次数n大于1小于5；

通过控制沉积时间控制SiC基体的层厚，使得BN与SiC的层厚比大于0.5小于2。多元多层结构SiC_f/(SiC-BN)_m。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述SiC纤维预制体采用二维2D、二维半2.5D、三维3D编织的SiC纤维预制体。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤3沉积BN时：BCl₃流量为100-400ml/min，NH₃流量为300-700ml/min，Ar流量为300-500ml/min，H₂流量为700-1100ml/min。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤3沉积SiC时：所述MTS流量为50-300ml/min，H₂流量为200-500ml/min，Ar流量为300-500ml/min。