[發(fā)明專利]四棱錐構型Cf/SiC-ZrC仿生梯度點陣復合材料平板及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410116384.3
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103862731A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 曾濤;成夙;楊帆;方岱寧
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B32B3/26
• 分類號: B32B3/26;B32B5/08;B32B18/00;C04B35/80;C04B35/56;C04B35/622
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

技術領域

本發(fā)明涉及點陣梯度復合材料及其制備方法。

背景技術

近空間超高聲速飛行器具有反應時間短、防衛(wèi)和突防概率高、飛行速度快、遠程打擊精確等特點，成為具有前瞻性、戰(zhàn)略性的武器裝備，引起各國軍方的高度重視。世界上各軍事強國均將高超聲速飛行器及相關武器的研發(fā)作為國家級安全戰(zhàn)略目標，是世界航天航空領域主要的發(fā)展方向。高超聲速飛行器在空中要保持長時間，高速度的飛行狀態(tài)，能夠承受惡劣的飛行熱環(huán)境和氣動載荷，要求其采用材料同時具有輕質、承力、防熱、隔熱等功能。點陣材料是模擬晶體材料空間點陣結構的一種超輕有序材料，這種結構中，點陣材料網架中的空隙沒有用來承載的填充物，僅有連接桿件起到了對點陣材料整體的支撐作用。這樣的設計在保證材料的比剛度和比強度的同時，節(jié)省了大量的質量，這些特性使點陣材料具有了在超高速飛行器熱防護系統(tǒng)方面大規(guī)模應用的前景。

C/SiC點陣結構復合材料具有較低的質量和優(yōu)良的高溫力學性能，但是其使用的溫度極限為1600℃，1200℃時就會因為材料氧化開始出現性能逐漸失效的問題，而超高速飛行器的氣動熱可在飛行器表面產生2000℃的高溫，因此需要進一步提高點陣材料的使用溫度和抗氧化能力。

發(fā)明內容

本發(fā)明是為了解決現有C/SiC點陣結構復合材料在長時間極端環(huán)境下的抗氧化燒蝕性能差，高溫環(huán)境下化學穩(wěn)定性差的技術問題，提供了一種四棱錐構型C_f/SiC-ZrC仿生梯度點陣復合材料平板及其制備方法。

四棱錐構型C_f/SiC-ZrC仿生梯度點陣復合材料平板，由上面板、下面板以及在上下面板之間以點陣芯子進行梯度排列而成的四棱錐胞元構成，所述的上面板和下面板是由C_f/SiC-ZrC復合材料構成的平面，梯度點陣芯子為由C_f/SiC-ZrC復合材料構成的桿件，上面板和下面板之間的點陣芯子是梯度排列的。ZrC的顆粒度為1.20μm。

四棱錐構型C_f/SiC-ZrC仿生梯度點陣復合材料平板的制備方法，具體是按以下步驟完成的：

一、將聚碳硅烷、鋯酸丁酯、二乙烯苯、二甲苯和四氫呋喃混合，得到浸漬液；其中，二乙烯苯與聚碳硅烷的質量比為0.4:1，二甲苯與聚碳硅烷的質量比為0.1:1，四氫呋喃與聚碳硅烷的質量比為2:1，鋯酸丁酯與聚碳硅烷的質量比為1:1；