[发明专利]一种TiC-Ti3

说明书

本发明提供了一种TiC‑Ti₃SiC₂双重改性的C/C‑SiC复合材料的制备方法，包括依次在预处理后的碳纤维表面沉积热解碳涂层和SiC涂层；将酚醛树脂、酒精和TiC颗粒混合均匀获得浸渍浆料；将界面改性后的预制体放入制得的浸渍浆料中，真空浸渍后，原位交联固化；再将预制体放置于高温裂解炉中，进行高温裂解，一次浸渍加裂解为一个工艺循环，经多次循环获得的中间体密度为1.0‑1.6g/cm³；对浸渍后的中间体进行高温热处理；将高温热处理后的中间体进行超声清洗、干燥处理；之后通过熔渗工艺渗Si或Si‑Al合金，得到TiC‑Ti₃SiC₂双重改性的C/SiC复合材料。

技术领域

本发明涉及复合材料的设计与制备技术领域，特别地，涉及一种TiC-Ti₃SiC₂双重改性的C/C-SiC复合材料的制备方法。

背景技术

C/C-SiC复合材料最早在20世纪80年代作为热结构材料出现，是一种以碳纤维为增强体，以碳、碳化硅为基体的复合材料，综合了碳纤维增强体优越的力学性能和陶瓷基体良好的化学和热稳定性，除具备C/C复合材料的高比强度、高比模量、优异的高温机械性能、高热导率以及低热膨胀系数等一系列优良性能外，C/C-SiC复合材料还具备致密化程度高、使用寿命长、对环境适应性强等一系列C/C复合材料所不具有的性能，尤其是其突出的抗氧化性能，克服了C/C复合材料在空气中370℃就会氧化从而对材料本身造成严重破坏的缺点，是一种将热防护、结构承载和防氧化结合为一体的高新领域应用材料，如天地往返运输系统的防热结构，固冲、固体、液体发动机的长寿命抗氧化部件以及航空飞机的刹车片等。

基体改性是进一步提高C/C-SiC复合材料性能的有效手段。为满足更高温度的使用要求，通常需要在C/C-SiC复合材料中引入高熔点相，以提高其抗烧蚀性能，如引入超高温碳化物或硼化物陶瓷。其中，碳化钛陶瓷是典型的过渡金属碳化物，具有高熔点、高硬度、耐磨损等优异特质。申请号CN 201510025732.0公开了一种ZrC-TiC改性C/C-SiC复合材料的制备方法，具体是采用化学气相渗透法制备低密度C/C中间体，然后将Si、Zr、Ti混合粉末熔化渗入C/C中间体内部，通过高温反应原位生成陶瓷相，获得ZrC-TiC改性的C/C-SiC复合材料。上述方法制备温度过高，对设备要求高，在一定程度上也会对碳纤维造成损伤。