[发明专利]一种耐高温抗氧化树脂基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种耐高温抗氧化树脂基复合材料，其特征在于：

所述耐高温抗氧化树脂基复合材料包括由外至内的抗氧化烧蚀外层、过渡层和承载内层；

所述抗氧化烧蚀外层、所述过渡层和所述承载内层通过z-pin进行增强；

所述抗氧化烧蚀外层为由纤维和树脂复合得到的可陶瓷化预浸料；其中，所述树脂包括树脂基体、陶瓷填料和助溶剂；所述陶瓷填料的粒径为0.5~20μm；

所述过渡层由所述可陶瓷化预浸料和碳纤维预浸料交替铺层得到；所述过渡层包括至少一层复合层，所述复合层是由所述可陶瓷化预浸料和所述碳纤维预浸料依次铺覆组合得到的；所述至少一层复合层中碳纤维预浸料与可陶瓷化预浸料的厚度之比呈梯度变化；所述梯度变化沿由承载内层至抗氧化烧蚀外层成逐级递减趋势；

所述承载内层由所述碳纤维预浸料复合得到。

2.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化树脂基复合材料，其特征在于：

所述树脂基体为聚酰亚胺树脂、聚邻苯二甲腈树脂或聚苯并咪唑树脂；

所述陶瓷填料为碳化硅、碳化硼、硼化锆、氧化锆、硅化锆、硼化钛、二氧化钛、二氧化硅和硅化钼中的至少一种；

所述助溶剂为玻璃粉、氧化硼、氧化铋和氧化锑中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化树脂基复合材料，其特征在于：

所述树脂中各组分的质量份数如下：所述树脂基体100份、所述陶瓷填料20~50份和所述助溶剂10~30份。

4.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化树脂基复合材料，其特征在于：

所述纤维为石英纤维、中空石英纤维、高硅氧纤维、莫来石纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化树脂基复合材料，其特征在于：

所述碳纤维预浸料所用的碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维中的至少一种；

所述碳纤维预浸料所用的树脂体系为聚酰亚胺树脂、聚邻苯二甲腈树脂或聚苯并咪唑树脂。

6.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化树脂基复合材料，其特征在于：

所述z-pin是由用于制备所述碳纤维预浸料的碳纤维和树脂体系采用拉挤工艺制备得到的。

7.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化树脂基复合材料，其特征在于：

所述抗氧化烧蚀外层、所述过渡层、所述承载内层通过共固化方式一次成型制备得到所述耐高温抗氧化树脂基复合材料。

8.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化树脂基复合材料，其特征在于：

所述复合层的层数为3；

所述至少一层复合层中所述碳纤维预浸料与可陶瓷化预浸料的厚度之比依次为2:1、1:1和1:2。

9.根据权利要求1至8中任一所述的耐高温抗氧化树脂基复合材料，其特征在于：

所述抗氧化烧蚀外层的厚度为1~2mm。

10.根据权利要求1至8中任一所述的耐高温抗氧化树脂基复合材料，其特征在于：

所述过渡层的厚度为0.5~1mm。

11.一种基于权利要求1至10中任一所述的耐高温抗氧化树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（1）将承载内层铺覆在模具上，然后依次铺覆过渡层和抗氧化烧蚀外层，得到复合材料基体；

（2）将z-pin植入所述复合材料基体上，通过复合得到所述耐高温抗氧化树脂基复合材料。