[发明专利]一种SiC包覆碳纤维增强金属基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种SiC包覆碳纤维增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于：在脱胶碳纤维上先沉积一层热解炭，然后再沉积一层碳化硅，得到物质A；然后再用酚醛树脂包覆物质A；得到带有酚醛树脂包覆层的物质B；之后再将物质B与基体金属粉末球磨，得到SiC包覆的短碳纤维和基体金属粉末均匀混合的粉末，得到备用料；将备用料直接压制-烧结，得到SiC包覆碳纤维增强金属基复合材料；

或

在脱胶碳纤维先沉积一层热解炭，然后再热解炭上沉积一层碳化硅；按一层热解炭包覆一层碳化硅的模式；在碳纤维上沉积N层热解炭和N层碳化硅，得到物质A1；然后再用酚醛树脂包覆物质A1；得到带有酚醛树脂包覆层的物质B1；之后再将物质B1与基体金属粉末球磨，得到SiC包覆的短碳纤维和基体金属粉末均匀混合的粉末，得到备用料；将备用料直接压制-烧结，得到SiC包覆碳纤维增强金属基复合材料；

或

在脱胶碳纤维先沉积一层碳化硅；得到得到物质A2；然后再用酚醛树脂包覆物质A2；得到带有酚醛树脂包覆层的物质B2；之后再将物质B2与基体金属粉末球磨，得到SiC包覆的短碳纤维和基体金属粉末均匀混合的粉末，得到备用料；将备用料直接压制-烧结，得到SiC包覆碳纤维增强金属基复合材料；

或

在脱胶碳纤维先沉积一层碳化硅；得到得到物质A3；之后再将物质A3与基体金属粉末球磨，得到SiC包覆的短碳纤维和基体金属粉末均匀混合的粉末，得到备用料；将备用料直接压制-烧结，得到SiC包覆碳纤维增强金属基复合材料。

2.如权利要求1所述的SiC包覆碳纤维增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于：在保护气氛下，将短碳纤维束加热至650～800将保温处理20min～90min，得到脱胶后的短碳纤维。

3.如权利要求2所述的SiC包覆碳纤维增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于：所述短碳纤维的长度为1～6mm；直径优选为6～8μm。

4.如权利要求1所述的SiC包覆碳纤维增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于：将脱胶短碳纤维在900～1000℃沉积5～10h；化学气相沉积热解碳处理的条件参数为：碳源气体选自丙烯、天然气、甲烷中的至少一种；稀释气体选自氮气、氢气中的至少一种；碳源气体和稀释气体的体积比为0.8-1.2:2.8-3.2。

5.如权利要求1所述的SiC包覆碳纤维增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于：碳化硅沉积工艺为：1000～1150℃沉积4～6h；化学气相沉积热解碳处理的条件参数为：碳化硅源为三氯甲基硅烷；载气为氢气；稀释气体选自氮气、氢气中的至少一种；载气气体和稀释气体的体积比为1:1～1:0.5。

6.如权利要求1所述的SiC包覆碳纤维增强金属基复合材料，其特征在于：所述酚醛树脂包覆层的厚度为80-300微米。

7.如权利要求1所述的SiC包覆碳纤维增强金属基复合材料，其特征在于：所述酚醛树脂包覆的制备方法为：将配取的酚醛树脂溶于有机溶剂中，得到酚醛树脂酒精饱和溶液；然后将A1和/或A2和/或A3置于60～80℃的酚醛树脂酒精饱和溶液中浸渍1～2h；再在80～100℃下烘干1～1.5h；得到酚醛树脂包覆的SiC包覆碳纤维。

8.根据权利要求1所述的SiC包覆碳纤维增强金属基复合材料，其特征在于：基体金属和/或基体金属的金属氧化物与SiC具有润湿性，所述基体金属选自选自钴、铝、钛、锆、铜、铁、镍、锆、铬中的至少一种；优选为铜、锆、钛、镍中的至少一种。