[發(fā)明專利]一種短碳纖維增強(qiáng)Csf 有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010543816.4 | 申請(qǐng)日： | 2020-06-15 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN111662091B | 公開（公告）日： | 2021-08-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 倪德偉;盧俊;董紹明;廖春景;楊金山;闞艷梅;丁玉生;張翔宇 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所 |
| 主分類號(hào)： | C04B35/80 | 分類號(hào)： | C04B35/80;C04B35/571;C04B35/622;B33Y70/10;B33Y10/00 |
| 代理公司： | 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261 | 代理人： | 曹芳玲;鄭優(yōu)麗 |
| 地址： | 200050 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 碳纖維 增強(qiáng) base sub sf | ||
1.一種短碳纖維增強(qiáng)Csf/SiC陶瓷基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括：
（1）將短碳纖維、分散劑、粘結(jié)劑和溶劑混合，得到短碳纖維漿料，所述短碳纖維的平均長度為0.05～1 mm，直徑為1μm～7μm；所述粘結(jié)劑選自聚乙烯吡咯烷酮、聚氯乙烯、聚異丁烯、魚油和聚乙烯縮丁醛中的至少一種；所述粘結(jié)劑的加入量為短碳纖維質(zhì)量的0.5%～10%；
（2）將所得短碳纖維漿料在加熱條件下?lián)]發(fā)溶劑，得到短碳纖維固含量為60wt%～75wt%和粘度為5～100 Pa?S的短碳纖維漿料；再通過3D打印成型制備得到短碳纖維定向排列的增強(qiáng)體，所述3D打印成型的參數(shù)包括：打印壓力為0.30 MPa ～0.60 MPa ，針頭直徑為0.4 mm～1.0 mm，打印速度為0.8 mm/s～4 mm/s，層厚度為0.3 mm～0.55 mm，行間距為0.4mm～1.2 mm；
（3）將所得增強(qiáng)體經(jīng)過干燥和排膠后，再制備界面相和部分SiC基體，最后經(jīng)過致密化工藝，得到所述短碳纖維增強(qiáng)Csf/SiC陶瓷基復(fù)合材料；
所述短碳纖維增強(qiáng)Csf/SiC陶瓷基復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度大于350 MPa，壓縮強(qiáng)度高于400MPa，斷裂韌性大于8 MPam1/2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑選自乙二醇、丙三醇、丙酮、乙醇和水中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑為水和乙醇的混合溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述分散劑選自甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉和羥乙基纖維素中的至少一種；所述分散劑的加入量為短碳纖維質(zhì)量的0.5%～5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于，所述排膠的溫度為600～1200℃，時(shí)間為0.5～4小時(shí)，氣氛為惰性氣氛。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于，采用化學(xué)氣相沉積法制備界面相和部分SiC基體；所述界面相為PyC、BN、SiC、(PyC/SiC)n、或(BN/SiC)n，其中1≤n≤6；所述界面層的厚度為0.05μm～1μm；
所述部分SiC基體的厚度為1μm～5μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述制備方法，其特征在于，所述界面層的厚度為150～500 nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述制備方法，其特征在于，所述致密化工藝為前驅(qū)體浸漬-裂解；所述前驅(qū)體浸漬-裂解所用前驅(qū)體為聚碳硅烷。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述制備方法制備的短碳纖維增強(qiáng)Csf/SiC陶瓷基復(fù)合材料，其特征在于，所述短碳纖維增強(qiáng)Csf/SiC陶瓷基復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度大于350 MPa，壓縮強(qiáng)度高于400 MPa，斷裂韌性大于8 MPam1/2。
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