[发明专利]一种Cf

权利要求书

1.一种C_f/Ta₄HfC₅-SiC超高温陶瓷基复合材料，其特征在于，包括：碳纤维预制体、填充在碳纤维预制体中的SiC基体，以及分布在SiC基体和碳纤维预制体之间的Ta₄HfC₅基体；所述C_f/Ta₄HfC₅-SiC超高温陶瓷基复合材料中Ta₄HfC₅基体的含量为50～70wt%；

采用前驱体浸渍裂解方法依次向碳纤维预制体中引入Ta₄HfC₅基体和SiC陶瓷基体，得到所述C_f/Ta₄HfC₅-SiC超高温陶瓷基复合材料；

其中，引入Ta₄HfC₅基体的方法由以下步骤组成：

（1）将碳纤维预制体真空浸渍在Ta₄HfC₅前驱体溶液中并取出，再经固化和热处理，得到C_f/Ta₄HfC₅中间体；在Ta₄HfC₅前驱体溶液的固化和热处理过程中，所述固化的温度为170～250℃、时间为4～10小时，所述热处理的温度为1600～2000℃、时间为1～2小时、气氛为真空或惰性气氛；所述Ta₄HfC₅前驱体为聚钽铪氧烷和酚醛树脂的乙醇溶液；

（2）重复步骤（1）至少4次，得到C_f/Ta₄HfC₅复合材料。

2.根据权利要求1所述的C_f/Ta₄HfC₅-SiC超高温陶瓷基复合材料，其特征在于，所述C_f/Ta₄HfC₅-SiC超高温陶瓷基复合材料中碳纤维预制体的体积分数为30～50vol%；所述碳纤维预制体中碳纤维表面还包括界面层，选自PyC层、SiC层、Py/SiC复合界面层中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的C_f/Ta₄HfC₅-SiC超高温陶瓷基复合材料，其特征在于，所述C_f/Ta₄HfC₅-SiC超高温陶瓷基复合材料的室温弯曲强度≥300MPa，室温拉伸强度≥150MPa，室温断裂韧性≥10MPa·m^1/2；

在4MW/m²热流密度空气等离子烧蚀条件下，所述C_f/Ta₄HfC₅-SiC超高温陶瓷基复合材料的质量烧蚀率≤1 mg/s，线烧蚀率≤1μm/s。

4.根据权利要求1所述的C_f/Ta₄HfC₅-SiC超高温陶瓷基复合材料，其特征在于，所述聚钽铪氧烷和酚醛树脂的乙醇溶液中，聚钽铪氧烷含量为40～50 wt%，酚醛树脂含量为20～25 wt%，乙醇含量为25～40 wt%，各组分质量百分比之和为100wt%；所述Ta₄HfC₅前驱体溶液的粘度为30～200 mPa·s。