[發(fā)明專利]三維碳化硅纖維預(yù)制件增強(qiáng)硅酸釔復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610880068.2
• 申請日: 2016-10-09
• 公開（公告）號: CN107640976B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬青松;曾寬宏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: C04B38/08
• 分類號: C04B38/08;C04B35/16;C04B35/80;C04B35/624
• 代理公司: 43008 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 趙洪;張鮮

1.一種三維碳化硅纖維預(yù)制件增強(qiáng)硅酸釔復(fù)合材料，包括三維碳化硅纖維預(yù)制件和硅酸釔，其特征在于，所述硅酸釔為Y₂Si₂O₇和Y₂SiO₅的混合晶相、Y₂Si₂O₇晶相或Y₂SiO₅晶相，所述硅酸釔均勻填充于所述三維碳化硅纖維預(yù)制件的孔隙中，所述三維碳化硅纖維預(yù)制件增強(qiáng)硅酸釔復(fù)合材料的孔隙率為10%～16%；制備方法包括如下步驟：

（1）制備Y₂O₃-SiO₂復(fù)合溶膠：將Y₂O₃溶膠和SiO₂溶膠混合，加入穩(wěn)定劑，所述穩(wěn)定劑為強(qiáng)酸，得到Y(jié)₂O₃-SiO₂復(fù)合溶膠；

（2）浸漬：將三維碳化硅纖維預(yù)制件置于容器中，抽真空后吸入步驟（1）所得的Y₂O₃-SiO₂復(fù)合溶膠，進(jìn)行真空浸漬，使所述Y₂O₃-SiO₂復(fù)合溶膠填充在三維碳化硅纖維預(yù)制件中；

（3）干燥：將三維碳化硅纖維預(yù)制件取出干燥，以去除Y₂O₃-SiO₂復(fù)合溶膠中的溶劑；

（4）熱處理：在惰性氣氛保護(hù)下進(jìn)行熱處理，得到三維碳化硅纖維預(yù)制件增強(qiáng)硅酸釔復(fù)合材料中間體；

（5）重復(fù)步驟（2）～（4）的浸漬－干燥－熱處理過程，直至三維碳化硅纖維預(yù)制件增強(qiáng)硅酸釔復(fù)合材料中間體相比于上一次浸漬－干燥－熱處理過程增重低于1%，得到三維碳化硅纖維預(yù)制件增強(qiáng)硅酸釔復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維碳化硅纖維預(yù)制件增強(qiáng)硅酸釔復(fù)合材料，其特征在于，所述三維碳化硅纖維預(yù)制件為碳化硅纖維布疊層縫合得到的三維碳化硅纖維預(yù)制件、碳化硅纖維布與網(wǎng)胎交替疊層針刺得到的三維碳化硅纖維預(yù)制件、三維五向編織結(jié)構(gòu)的三維碳化硅纖維預(yù)制件、二維半編織結(jié)構(gòu)的三維碳化硅纖維預(yù)制件、三維四向編織結(jié)構(gòu)的三維碳化硅纖維預(yù)制件中的一種或多種；所述三維碳化硅纖維預(yù)制件中碳化硅纖維的體積分?jǐn)?shù)為20%～55%。

3.一種三維碳化硅纖維預(yù)制件增強(qiáng)硅酸釔復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）制備Y₂O₃-SiO₂復(fù)合溶膠：將Y₂O₃溶膠和SiO₂溶膠混合，加入穩(wěn)定劑，所述穩(wěn)定劑為強(qiáng)酸，得到Y(jié)₂O₃-SiO₂復(fù)合溶膠；

（2）浸漬：將三維碳化硅纖維預(yù)制件置于容器中，抽真空后吸入步驟（1）所得的Y₂O₃-SiO₂復(fù)合溶膠，進(jìn)行真空浸漬，使所述Y₂O₃-SiO₂復(fù)合溶膠填充在三維碳化硅纖維預(yù)制件中；

（3）干燥：將三維碳化硅纖維預(yù)制件取出干燥，以去除Y₂O₃-SiO₂復(fù)合溶膠中的溶劑；

（4）熱處理：在惰性氣氛保護(hù)下進(jìn)行熱處理，得到三維碳化硅纖維預(yù)制件增強(qiáng)硅酸釔復(fù)合材料中間體；

（5）重復(fù)步驟（2）～（4）的浸漬－干燥－熱處理過程，直至三維碳化硅纖維預(yù)制件增強(qiáng)硅酸釔復(fù)合材料中間體相比于上一次浸漬－干燥－熱處理過程增重低于1%，得到三維碳化硅纖維預(yù)制件增強(qiáng)硅酸釔復(fù)合材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維碳化硅纖維預(yù)制件增強(qiáng)硅酸釔復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，所述穩(wěn)定劑與所述Y₂O₃溶膠的質(zhì)量比為2～3∶10。