[发明专利]一种高致密的碳化硅陶瓷基复合材料及其制备方法有效
申请号: | 201610990055.0 | 申请日: | 2016-11-10 |
公开(公告)号: | CN106588060B | 公开(公告)日: | 2019-08-20 |
发明(设计)人: | 董绍明;钟强;张翔宇;阚艳梅;高乐;周海军;胡建宝 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海硅酸盐研究所 |
主分类号: | C04B35/80 | 分类号: | C04B35/80;C04B35/573 |
代理公司: | 上海瀚桥专利代理事务所(普通合伙) 31261 | 代理人: | 曹芳玲;郑优丽 |
地址: | 200050 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 致密 碳化硅 陶瓷 复合材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种高致密的碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于,包括:
采用含有高产碳率树脂、低残碳率有机聚合物的前驱体液浸渍纤维预制体中,裂解后获得纤维/C熔渗预制体,所述高产碳率树脂为糠醇树脂、沥青树脂、苯并噁嗪树脂、酚醛树脂中的至少一种,所述低残碳率有机聚合物为聚乙二醇、环氧树脂、微晶纤维素中的至少一种,所述前驱体液中高产碳率树脂和低残碳率有机聚合物的质量比为(0.05~8):1;以及
将熔融的Si或熔融的Si与金属的合金渗入所述纤维/C熔渗预制体中进行熔渗反应,得到所述碳化硅陶瓷基复合材料;
所述碳化硅陶瓷基复合材料的孔隙率为1~5%,热导率为25~40W/m·K,弯曲强度为300~500MPa。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述高产碳率树脂为糠醇树脂和酚醛树脂的混合物。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述低残碳率有机聚合物为聚乙二醇。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述前驱体液中,高产碳率树脂和低残碳率有机聚合物的质量比为(2~4):1。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述前驱体液所用溶剂为乙醇、丙酮、甲醛中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述低残碳率有机聚合物与溶剂的质量比为(0.1~2):1。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述低残碳率有机聚合物与溶剂的质量比为(0.25~0.5):1。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述浸渍的工艺参数包括:真空度-0.08MPa~-0.10MPa;固化的反应温度为100~150℃;固化的反应时间为1~3小时。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述浸渍前,在所述纤维预制体中制备SiC陶瓷基体、裂解碳界面、BN界面中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述裂解为于惰性气氛在850~1000℃下保温20~40分钟。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述熔渗反应为在1250~1600℃下保温0.5~2小时,真空度<10Pa。
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