[發明專利]一種新型C/C-SiC復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011217504.0
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112266262A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 賈建剛;夏廷璽;季根順;劉順偉;楊芃
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學;深圳市暉耀電子有限公司
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83;C04B35/573;C04B35/622;C04B35/524
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 劉貽盛

1.一種新型C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，所述新型C/C-SiC復合材料的制備方法包括有步驟：

S10，在碳纖維預制體上制備陣列定向孔通道；

S20，將酚醛樹脂-硅粉漿料填充到所述定向孔通道中，并待自然固化；

S30，將填充有酚醛樹脂-硅粉漿料的碳纖維預制體進行致密化處理；

S40，將經過致密化處理的碳纖維預制體置于高溫真空爐內進行熱處理，酚醛樹脂-硅粉漿料中的硅粉與碳源反應而于定向孔通道中形成SiC增強體，從而獲得C/C-SiC復合材料。

2.如權利要求1所述的新型C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，所述碳纖維預制體采用針刺密度約為0.34g/cm³的層狀2D碳纖維氈。

3.如權利要求2所述的新型C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，所述碳纖維預制體上的定向孔通道的行間距和列間距相等均為4mm或5mm，定向孔通道的直徑為2mm。

4.如權利要求1所述的新型C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，所述酚醛樹脂-硅粉漿料包括如下重量百分比的組分：酚醛樹脂22wt％～24wt％、硅粉63wt％～66wt％、甲醇4wt％～6wt％、苯磺酸5wt％～8wt％。

5.如權利要求4所述的新型C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，所述酚醛樹脂-硅粉漿料包括如下重量百分比的組分：

酚醛樹脂24wt％、硅粉66wt％、甲醇5wt％、苯磺酸5wt％；

或者，酚醛樹脂22wt％、硅粉65wt％、甲醇6wt％、苯磺酸7wt％；

或者，酚醛樹脂23wt％、硅粉63wt％、甲醇4wt％、苯磺酸8wt％。

6.如權利要求4所述的新型C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，所述酚醛樹脂-硅粉漿料的制備方法包括有如下步驟：

S21，將22wt％～24wt％的酚醛樹脂與63wt％～66wt％的硅粉倒入氧化鋁研缽中進行研磨約5-20分鐘，得到粘稠、難以攪拌的酚醛樹脂與硅粉的混合物；

S22，向氧化鋁研缽中加入4wt％～6wt％的甲醇試劑稀釋酚醛樹脂與硅粉的混合物，繼續研磨3-5分鐘；

S23，向氧化鋁研缽中加入5wt％～8wt％的苯磺酸試劑繼續研磨3-4分鐘，得到相應的酚醛樹脂-硅粉漿料。

7.如權利要求1所述的新型C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟S30中，采用熱梯度化學氣相滲透法進行致密化處理。

8.如權利要求1所述的新型C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟S30中，進行致密化處理時采用C3H8作為前驅氣體，N2為稀釋氣體，C3H8和N2的氣體流速分別為120-180ml/min和300-475ml/min，沉積時間為36-72h。

9.如權利要求1所述的新型C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟S40中，熱處理的溫度為800-2150度，熱處理的時間為15-60min。

10.一種新型C/C-SiC復合材料，其特征在于，所述新型C/C-SiC復合材料采用如權利要求1至9所述的新型C/C-SiC復合材料的制備方法制備。