[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

专利信息
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
【权利要求书】:

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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