[發(fā)明專利]一種PCS/LPVCS組合使用制備SiCf 有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201711416626.0 | 申請(qǐng)日： | 2017-12-25 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108101565B | 公開（公告）日： | 2020-03-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 簡(jiǎn)科;史云良;王軍;王浩;邵長(zhǎng)偉;王小宙 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C04B35/80 | 分類號(hào)： | C04B35/80;C04B35/565;C04B35/64 |
| 代理公司： | 長(zhǎng)沙國(guó)科天河知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225 | 代理人： | 朱桂花 |
| 地址： | 410073 湖*** | 國(guó)省代碼： | 湖南;43 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說(shuō)明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 pcs lpvcs 組合 使用 制備 sic base sub | ||
本發(fā)明提供了一種PCS/LPVCS組合使用制備SiCf/SiC復(fù)合材料的方法，該方法利用PIP工藝制備SiCf/SiC復(fù)合材料時(shí)增重率隨周期數(shù)增加而降低的特點(diǎn)，組合使用PCS/LPVCS先驅(qū)體，前數(shù)個(gè)增重較快的周期采用PCS浸漬裂解，后數(shù)個(gè)周期采用LPVCS浸漬裂解，制備力學(xué)和高溫性能好、成本較低的SiCf/SiC復(fù)合材料。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高溫復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種PCS/LPVCS組合使用制備SiCf/SiC復(fù)合材料的方法。
背景技術(shù)
SiCf/SiC復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐氧化、抗蠕變等優(yōu)異性能，在航空航天、核聚變等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。尤其是由于SiCf/SiC復(fù)合材料優(yōu)異的耐高溫抗氧化性能，可以應(yīng)用于高溫有氧環(huán)境，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，SiCf/SiC復(fù)合材料是實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)減重增效的關(guān)鍵材料，航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件使用SiCf/SiC復(fù)合材料，其重量可以減輕70％，使用溫度可以提高200℃以上。GE、羅羅、賽峰、普惠等航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司已實(shí)現(xiàn)SiCf/SiC復(fù)合材料航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件的應(yīng)用。
現(xiàn)有的SiCf/SiC復(fù)合材料制備方法包括先驅(qū)體浸漬裂解(Precursorinfiltrationpyrolysis，PIP) 工藝、化學(xué)氣相滲透(Chemical vaporinfiltration，CVI)工藝、熔融滲硅(Melt infiltration， MI)工藝等。PIP法具有先驅(qū)體分子可設(shè)計(jì)、設(shè)備簡(jiǎn)單、能制備復(fù)雜構(gòu)件的特點(diǎn)，是目前制備Cf/SiC復(fù)合材料的主要工藝之一。現(xiàn)有PIP法制備SiC陶瓷所用原料主要是聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS), 其成本高，而且由于其本身是固體，且分子骨架內(nèi)部存在空間位阻效應(yīng)，導(dǎo)致浸漬效率低，降低了生產(chǎn)效率。另一方面液態(tài)聚乙烯基硅烷(Polyvinylcarbosilane,LPVCS)單獨(dú)作為原料使用時(shí)，由于其氧含量過(guò)高，導(dǎo)致所得陶瓷產(chǎn)物中氧含量難以降低至10％以下，將大大影響其耐高溫和抗氧化性能，從而限制其應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種PCS/LPVCS組合使用先驅(qū)體轉(zhuǎn)化制備SiCf/SiC復(fù)合材料的方法，以解決現(xiàn)有PIP 制備方法中存在的SiCf/SiC復(fù)合材料含氧量高、原料滲透進(jìn)入骨架效率低問(wèn)題、成本高的技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明提供的一種PCS/LPVCS組合使用先驅(qū)體轉(zhuǎn)化制備SiCf/SiC復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：
(1)按質(zhì)量比為0.5～4：1將聚碳硅烷溶解于二甲苯中，配置成聚碳硅烷溶液；
(2)對(duì)SiC纖維織物進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理處理?xiàng)l件為：在馬弗爐中，靜態(tài)空氣條件下以60～ 300℃/h的速度升溫至500～600℃，保溫0.5～2h；
(3)真空度小于1000Pa條件下，將預(yù)處理后的SiC纖維織物浸漬于所述聚碳硅烷溶液中，維持真空浸漬時(shí)間0.5～12h后取出自然晾干，晾干時(shí)間0.5～6h得到晾干織物；
(4)在惰性氣氛保護(hù)條件下，將所述晾干織物以60～300℃/h的速度升溫至1000～1400℃，保溫1～2h，冷卻至室溫后稱重，計(jì)算周期增重率；
(5)重復(fù)步驟(3)～(4)，直至所述周期增重率小于20％，得到復(fù)合材料中間產(chǎn)物；
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)，未經(jīng)中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購(gòu)買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201711416626.0/2.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來(lái)源鉆瓜專利網(wǎng)。
