[發明專利]一種碳納米管多維編織預制體陶瓷基復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201610020578.2
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105693263B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 梅輝;韓道洋;肖珊珊;夏俊超;成來飛
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/565;C04B35/622
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種碳納米管多維編織預制體陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：在CNTs預制體沉積一層小于500納米的PyC界面層，沉積工藝條件為：沉積溫度800～1000℃，壓力0.2～0.4kPa，丙烯流量200～600m1/min,Ar氣流量250～350m1/min，沉積時間0～20h；

步驟2：采用CVI工藝沉積SiC基體，工藝條件為：三氯甲基硅烷為源物質，氬氣為稀釋氣體，氫氣為載氣，沉積溫度為1000～1100℃，沉積時間20～80h得到CNTs/SiC預制體；所述氬氣流量為300～400ml/min；所述氫氣流量為200～350ml/min；所述氫氣和三氯甲基硅烷的摩爾比為10︰1；

或改變源物質為氮源NH₃，沉積溫度為800～1100℃，沉積20～80h得到CNTs/Si₃N₄預制體；所述氮源流量為載氣氫氣的0.1～10；

步驟3：將CNTs/SiC預制體或CNTs/Si₃N₄預制體蘸取粘結劑水溶液，疊層或鋪層后底部和頂部采用碳纖維布包覆，并用石墨夾具固定后放入沉積爐中進行沉積；

當CNTs預制體為編織體時，直接用石墨夾具固定后放入沉積爐中進行沉積；

如要得到一維復合材料，直接用石墨夾具固定后放入沉積爐中進行沉積；

步驟4：將步驟3中得到的預制體放入沉積爐中，工藝條件為：三氯甲基硅烷為源物質，氬氣為稀釋氣體，氫氣為載氣，沉積溫度為1000～1100℃，沉積時間80～320h得到CNTs的陶瓷基復合材料；所述氬氣流量為300～400ml/min；所述氫氣流量為200～350ml/min；所述氫氣和三氯甲基硅烷的摩爾比為10︰1；

或改變源物質為氮源NH₃，沉積溫度為800～1100℃，沉積80～320h得到CNTs/Si₃N₄陶瓷基復合材料；所述氮源流量為載氣氫氣的0.1～10；

所述CNTs預制體為：CNTs纖維、CNTs薄膜或CNTs編織體；

所述粘結劑水溶液是：配制質量分數為0.2～1.5％的羧甲基纖維素鈉或聚乙烯醇水溶液作為粘結劑水溶液。