[发明专利]PyC-SiC-HfC三界面相改性C/C-SiBCN双基体抗烧蚀复合材料制备方法

权利要求书

1.一种PyC-SiC-HfC三界面相改性C/C-SiBCN双基体抗烧蚀复合材料的制备方法，其特征在于，包括PyC-SiC-HfC界面相制备和C-SiBCN基体制备，具体包括：(1)利用CVD工艺在碳纤维预制体的纤维表面制备PyC+SiC界面相得到带有一定厚度界面相的预制体；(2)将步骤(1)制得的预制体在HfC聚合物-二甲苯溶液中多次浸渍，制得PyC-SiC-HfC三界面相改性碳纤维预制体材料；(3)通过CVI工艺制备C基体；(4)通过PIP工艺制备SiBCN改性基体；(5)固化裂解；(6)重复步骤(4)和(5)，最终得到C/PyC-SiC-HfC/C-SiBCN复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纤维预制体为2D叠层碳纤维。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所选用的用于沉积PyC界面的碳源为C₃H₆或者CH₄烷烃类气体，沉积的压力为10-20KPa，沉积时间为10-15h，沉积的温度为950-1000℃，沉积的滞留时间为0.5-1s。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所选用的用于沉积SiC界面的气源为MTS+H₂+N₂，沉积的压力为10-20KPa，温度为1050℃，沉积时间为12-15h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，浸渍在HfC聚合物-二甲苯溶液的时长为2-5h，浸渍质量分数为13-15，根据生成碳化铪结晶的温度，所用的热处理温度为1500-1600℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，设计的碳基体密度为1.2-1.4g/cm³，选用的气源是CH₄或C₃H₆烷烃类气体，沉积的压力为100-200mbar，气体滞留时间为0.5-1s，沉积时间为10-14h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述聚硼硅氮烷前驱体硼含量在1-2％之间，粘度在1000-3000cp范围内，分子量为600-900，陶瓷固化产率60％。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，采用N₂作气氛进行加压，所述加压浸渍的压力为1～2MPa，浸渍时间为4-6h。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中，进行PBSZ聚合物前驱体的交联固化，所述交联固化的温度为170～300℃，固化时间为2～4h；所述裂解温度为1000～1200℃，时间为2～4h。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述C/PyC-SiC-HfC/C-SiBCN复合材料的密度为1.7-1.9g/cm³，孔隙率为4-5vol％。