[發明專利]一種陶瓷-碳-陶瓷混雜復合材料

有效

• 申請號: 201710604207.3
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107399117B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 潘影;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 蘇州宏久航空防熱材料科技有限公司
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種陶瓷?碳?陶瓷混雜復合材料，由C/SiC陶瓷基復合材料、C/C復合材料、硅酸鈣陶瓷板和玻璃纖維增強樹脂基復合材料四層板材構成夾層結構，其特征在于在C/SiC陶瓷基復合材料、C/C復合材料和硅酸鈣陶瓷板相互接觸表面制備有一層金屬涂層。該材料結合C/SiC復合材料、C/C復合材料、硅酸鈣陶瓷材料以及玻璃纖維增強樹脂基復合材料各種的優點，使得該材料具有高強、密度低、耐高溫、抗氧化及低導熱系數等優點，由于在相互接觸的表面制備有一層金屬涂層，使得復合材料層與層之間金屬相互擴散界面強結合，不易出現分層脫黏現象，結合牢固。

技術領域

本發明涉及一種復合材料，特別是涉及一種陶瓷-碳-陶瓷混雜復合材料。

背景技術

眾說周知C/C復合材料高溫性能非常優異，在飛機發動機，剎車盤，結構受力件等領域具有廣泛的應用，然而由于其在高溫下易被氧化，使其性能極具下降，這就要求必須在C/C復合材料表面制備一層保護層，以保證其高溫性能。而C/SiC復合材料能夠耐高溫抗氧化，其在有氧環境中的高溫性能非常優異。硅酸鈣陶瓷的導熱性能極低，導熱系數只有0.025W/mK，是一種極為優異的高溫隔熱材料。在材料相互接觸的表面制備有一層金屬涂層，熱壓條件下使得復合材料層與層之間金屬相互擴散，形成界面強結合，不易出現分層脫黏現象，結合牢固。將三者優勢結合利用，制備出具有高強、耐高溫、抗氧化的隔熱材料。由于在使用過程中，熱量傳遞到硅酸鈣隔熱材料背面大為減少，溫度也顯著降低，即可在在最內層制備一層玻纖復材，使其結合玻纖復材強度高韌性大的優點，同時大為降低整體材料的密度，使其成為航空航天飛行器結構所需材料的理想選擇。

公開號為1758953A的中國發明專利公開了一種多層陶瓷復合材料的制備方法。該復合材料包括至少一個第一陶瓷顆粒層，它設置作為至少一個第二陶瓷顆粒層的載體層，其中第一層和第二層在800℃≤T≤1200℃的溫度下一起燒結成一種復合材料。該材料由于是通過陶瓷顆粒進行燒結，顆粒在“頸”部接觸，僅僅靠物質質量轉移來燒結致密難以達到，極易形成空隙缺陷，造成材料之間接觸不緊密，連接強度低。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術的缺陷，提供了一種具有高強、耐高溫、抗氧化的制備工藝簡單的高性能隔熱材料。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：一種陶瓷-碳-陶瓷混雜復合材料，由C/SiC陶瓷基復合材料、C/C復合材料、硅酸鈣陶瓷板和玻璃纖維增強樹脂基復合材料四層板材構成夾層結構，其特征在于在C/SiC陶瓷基復合材料、C/C復合材料和硅酸鈣陶瓷板相互接觸表面制備有一層金屬涂層，其中第一層為內層玻璃纖維增強樹脂基復合材料，內層玻璃纖維增強樹脂基復合材料占混雜復合材料總厚度的5～10%；第二層為次內層硅酸鈣陶瓷板，次內層硅酸鈣陶瓷板占混雜復合材料總厚度的35～40%；第三層為次外層C/C復合材料，次外層C/C復合材料占混雜復合材料總厚度的35～55%；第四層為外層C/SiC復合材料，外層C/SiC復合材料占混雜復合材料總厚度的5～15%。所述的表面金屬涂層是由C/SiC陶瓷基復合材料、C/C復合材料、硅酸鈣陶瓷板表面向相應基體內部滲入的呈梯度分布的Zr、Nb或Cu金屬涂層，滲入涂層的全梯度厚度為1-60μm。

本發明的有益效果：（1）該材料結合C/SiC復合材料、C/C復合材料、硅酸鈣陶瓷材料以及玻璃纖維增強樹脂基復合材料各種的優點，使得該材料具有高強、密度低、耐高溫、抗氧化及低導熱系數等優點；（2）由于在相互接觸的表面制備有一層金屬涂層，可在熱壓條件下，使得復合材料層與層之間金屬相互擴散，形成界面強結合，不易出現分層脫黏現象，結合牢固。

附圖說明

圖 1是一種陶瓷-碳-陶瓷混雜復合材料的截面圖：

10為C/SiC陶瓷基復合材料；20為C/C陶瓷基復合材料；30為硅酸鈣陶瓷材料；40為玻璃纖維增強樹脂基復合材料；50為金屬涂層。

具體實施方式