[發明專利]一種碳化硅陶瓷基復合材料的制備方法及碳化硅陶瓷基復合材料

有效

• 申請號: 202010053314.3
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111170752B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 張舸;張巍;郭聰慧;張永剛;文章蘋
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/571
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

1.一種碳化硅陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

對碳纖維表面進行氧化處理；

采用硅烷偶聯劑接枝法在所述碳纖維表面接枝碳化硅納米粒子，具體為：用氨基硅烷偶聯劑改性碳化硅納米粒子，使碳化硅納米粒子表面帶有氨基基團，利用氨基與氧化后的碳纖維表面的羥基和羧基反應將碳化硅納米粒子接枝到碳纖維表面；

將接枝碳化硅納米粒子后的碳纖維表面浸漬于聚碳硅烷先驅體溶液中再經固化及高溫裂解形成碳纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料，所述的浸漬溫度為30 ~ 60℃，浸漬時間為1 ~ 2h，所述的固化溫度為100 ~ 200℃，固化時間為1 ~ 3h，所述的高溫裂解溫度為1200~ 1400℃，高溫裂解時間為1 ~ 2h。

2.如權利要求1所述的碳化硅陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，在對碳纖維表面進行氧化處理的步驟中，具體為：

將碳纖維浸沒于丙酮中，并進行加熱回流以及干燥得到干燥后的碳纖維；

將干燥后的碳纖維浸沒于濃酸溶液中，于合適的溫度下浸泡后取出；

用去離子水將碳纖維洗滌至中性，干燥，得到氧化處理的碳纖維。

3.如權利要求2所述的碳化硅陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，在將碳纖維浸沒于丙酮中，并進行加熱回流以及干燥得到干燥后的碳纖維的步驟中，所述加熱回流溫度為60 ~ 90℃，回流時間為15 ~ 20h，所述的干燥為烘干，烘干溫度60-90℃，烘干時間6 ~12h。

4.如權利要求2所述的碳化硅陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，在將干燥后的碳纖維浸沒于濃酸溶液中，于合適的溫度下浸泡后取出的步驟中，所述濃酸溶液為濃硝酸，所述浸泡的溫度為60 ~ 90℃，時間為1 ~ 3h。

5.如權利要求2所述的碳化硅陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，在將用去離子水將碳纖維洗滌至中性，干燥，得到氧化處理的碳纖維的步驟中，所述干燥為烘干，所述烘干的溫度為60 ~ 90℃，烘干時間為6 ~ 12h。

6.如權利要求1所述的碳化硅陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，所述的聚碳硅烷先驅體溶液為聚碳硅烷-二甲苯溶液或聚碳硅烷-甲苯溶液，所述的聚碳硅烷先驅體溶液中聚碳硅烷的質量濃度為30% ~ 70%。

7.一種碳化硅陶瓷基復合材料，其特征在于，包括權利要求1至6任一項所述的制備方法制備而得。