[发明专利]一种碳纤维增强碳-碳化硅-碳化锆复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维增强碳-碳化硅-碳化锆复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)采用化学气相渗透工艺为碳纤维预制体的内部制备热解碳基体，使得碳纤维预制体包含的碳纤维表面沉积有热解碳基体，获得密度为0.8～1.2g/cm³的低密度C/C坯体；

(2)将硅粉、锆粉、石墨粉、酚醛树脂和有机溶剂配制成混合树脂溶液；所述混合树脂溶液中硅粉、锆粉、石墨粉和酚醛树脂的质量比为(1～3)：(4～6)：5：100；

(3)用步骤(2)配制的混合树脂溶液浸渍步骤(1)制得的低密度C/C坯体，然后使浸渍后的所述低密度C/C坯体依次进行固化反应和碳化反应；所述碳化反应在惰性气氛中进行，所述碳化反应的温度为1650～1750℃，所述碳化反应的时间为0.5～2h；和

(4)重复步骤(3)至少一次，制得碳纤维增强碳-碳化硅-碳化锆复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述硅粉、所述锆粉和/或所述石墨粉的粒径不大于100nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

重复步骤(3)多次，直至所述碳纤维增强碳-碳化硅-碳化锆复合材料的增重小于1％。

4.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于：

所述碳纤维预制体为碳纤维网胎针刺预制体或碳纤维碳毡预制体。

5.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于：

所述酚醛树脂为氨酚醛树脂。

6.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于：

所述有机溶剂选自由醇类有机溶剂、苯酚溶液和二甲苯组成的组。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：

所述醇类有机溶剂选自由甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇组成的组。

8.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于：

在步骤(3)中，所述浸渍的压力为-0.1～0MPa，所述浸渍的时间为0.5～4h；和/或

在步骤(3)中，所述固化反应的温度为100～350℃，所述固化反应的压力为3～5MPa，所述固化反应的时间为1～5h。

9.由权利要求1至8任一项所述的制备方法制得的碳纤维增强碳-碳化硅-碳化锆复合材料。