[發(fā)明專利]一種準各向同性SiC短切纖維氈增韌陶瓷基復合材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710738669.4
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107417291B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 成來飛;葉昉;陳乃齊;付志強;許澤水;劉永勝;張立同
• 申請（專利權）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/573;C04B35/565;C04B35/622
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種準各向同性SiC短切纖維氈增韌陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于步驟如下：

步驟1.SiC短切纖維氈浸漬樹脂：將SiC短切纖維氈置于真空壓力浸漬釜中，分步進行真空-加壓浸漬，浸漬劑為酚醛樹脂溶液；所述SiC短切纖維氈與酚醛樹脂的質量比為1∶1～12；所述酚醛樹脂溶液中酚醛樹脂質量與丙酮體積的比為10～70g/L；

步驟2.酚醛樹脂固化：將浸漬后得到的酚醛樹脂的SiC短切纖維氈置于固化爐中進行交聯(lián)固化，固化參數為：壓力0.015～0.05MPa，溫度200～400℃，保溫時間1～3h；升溫過程中采用機械加壓方法控制SiC短切纖維氈的厚度；

步驟3.預制體預加工：將固化后的SiC纖維氈預制體根據尺寸要求進行機械預加工，使其滿足相關部件的基本形狀和結構特征要求；

步驟4.界面的制備：

若需要實現(xiàn)適當弱的界面結合，將預加工后的SiC纖維氈預制體進行炭化處理，使酚醛樹脂裂解成碳獲得裂解碳界面；

若需要實現(xiàn)足夠弱的界面結合，將預加工后的SiC纖維氈預制體進行空燒除碳處理，然后采用化學氣相滲透工藝在預制體中沉積熱解碳界面CVI PyC，并經過后續(xù)高溫處理使其轉變?yōu)轭愂珜訝罱Y構，達到低斷裂能和弱界面要求；

若需要實現(xiàn)適當弱的界面結合且界面須抗氧化性良好，將預加工后的SiC纖維氈預制體進行空燒除碳處理，然后采用化學氣相滲透工藝在預制體中沉積氮化硼界面CVI BN；

步驟5.基體的制備：采用化學氣相滲透、聚合物浸漬裂解或反應熔體浸滲工藝，在步驟4中含界面的SiC纖維氈預制體內制備SiC基體，最終獲得準各向同性SiC_f/SiC復合材料；

步驟6.復合材料精加工：將SiC_f/SiC復合材料根據尺寸要求進行精加工，獲得準各向同性SiC_f/SiC復合材料部件；

步驟7.涂層的制備：在準各向同性SiC_f/SiC復合材料表面制備SiC涂層；

所述SiC短切纖維氈的制備：將連續(xù)SiC纖維束切成長度為40～90mm的短纖維，以具有相同長度的短纖維為原料，采用氣流成網結合針刺技術制備SiC短切纖維氈。

2.根據權利要求1所述準各向同性SiC短切纖維氈增韌陶瓷基復合材料的制備方法其特征在于：SiC纖維體積分數為6～20％。

3.根據權利要求1所述準各向同性SiC短切纖維氈增韌陶瓷基復合材料的制備方法其特征在于：固化后預制體的加工方式為：磨削、車削、銑削或數控加工。