[發(fā)明專利]一種耐燒蝕碳-陶瓷-合金復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011085064.8
• 申請(qǐng)日: 2020-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN112209717B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康鵬超;劉豪;武高輝;張?bào)w恩;劉祉祎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/52
• 分類號(hào): C04B35/52;C04B35/83;C04B35/622
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.一種耐燒蝕碳-陶瓷-合金復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于：該方法按照以下步驟進(jìn)行：

一、將碳基體進(jìn)行超聲清洗和烘干；

步驟一所述碳基體為石墨或C/C復(fù)合材料，密度為1.2～1.8g/cm³；

二、將步驟一處理后的碳基體放入鋼模具中，然后隨模具預(yù)熱；

三、將有機(jī)陶瓷前驅(qū)體加熱到熔點(diǎn)以上50～200℃并保溫10～30min，隨后將所得有機(jī)陶瓷前驅(qū)體熔液倒入盛有碳基體的鋼模具中并浸沒(méi)碳基體，進(jìn)行壓力浸滲，得到有機(jī)陶瓷前驅(qū)體浸滲的碳基體；

四、有機(jī)陶瓷前驅(qū)體熱解處理，使有機(jī)陶瓷前驅(qū)體的高溫?zé)峤猓玫教?陶瓷復(fù)合材料；

五、將碳-陶瓷復(fù)合材料放入鋼模具中，然后隨模具預(yù)熱；

六、配置合金粉料并熔煉，得到合金熔液，將合金熔液倒入盛有碳-陶瓷復(fù)合材料的鋼模具中，然后進(jìn)行壓力浸滲，得到碳-陶瓷-合金復(fù)合材料，碳-陶瓷-合金復(fù)合材料的抗熱震性能好和線燒蝕率低。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐燒蝕碳-陶瓷-合金復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于：步驟一所述超聲清洗時(shí)間為10min；所述烘干工藝為：在70℃干燥12h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐燒蝕碳-陶瓷-合金復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于：步驟二所述模具預(yù)熱工藝為：將模具預(yù)熱到有機(jī)陶瓷前驅(qū)體熔點(diǎn)以下0～300℃，保溫0.5～2h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐燒蝕碳-陶瓷-合金復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于：步驟三所述壓力浸滲工藝為：向有機(jī)陶瓷前驅(qū)體熔液施加5～50MPa的壓力并保壓10min，浸滲完成后自然冷卻到室溫。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐燒蝕碳-陶瓷-合金復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于：步驟三所述有機(jī)陶瓷前驅(qū)體為有機(jī)硅前驅(qū)體、有機(jī)鋯前驅(qū)體、有機(jī)硅-硼前驅(qū)體中的一種或幾種任意比例的混合物。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐燒蝕碳-陶瓷-合金復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于：所述有機(jī)硅前驅(qū)體為聚碳硅烷、聚硅氧烷、聚硅氮烷或四乙基硅烷；所述有機(jī)鋯前驅(qū)體為聚碳鋯氧烷、正丁醇鋯、異丙醇鋯或四(二甲胺基)鋯；所述有機(jī)硅-硼前驅(qū)體為聚硼硅氧烷或聚硅硼氮烷。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐燒蝕碳-陶瓷-合金復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于：步驟四所述熱解處理工藝為：將有機(jī)陶瓷前驅(qū)體浸滲的碳基體置于氬氣保護(hù)氣氛中，升溫至1000～1600℃并保溫1～3h，然后自然冷卻至室溫。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐燒蝕碳-陶瓷-合金復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于：步驟五所述模具預(yù)熱工藝為：將模具預(yù)熱到合金熔點(diǎn)以下0～300℃并保溫0.5～2h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐燒蝕碳-陶瓷-合金復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于：步驟六所述合金熔煉的工藝為：加熱到合金熔點(diǎn)以上50～300℃，保溫10～30min。