[发明专利]一种碳纤维强化硅硼碳氮基陶瓷复合材料及其制备方法在审
| 申请号： | 202110521747.1 | 申请日： | 2021-05-13 |
| 公开（公告）号： | CN113149680A | 公开（公告）日： | 2021-07-23 |
| 发明（设计）人： | 胡艳志;李爱军;王绪超;俞茂兰;康志伟;贾林涛;徐海明 | 申请（专利权）人： | 尚辰（浙江绍兴）复合材料科技有限公司;上海大学绍兴研究院;福建尚辰复合材料科技有限公司 |
| 主分类号： | C04B35/80 | 分类号： | C04B35/80;C04B35/58;C04B35/622 |
| 代理公司： | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人： | 马丛 |
| 地址： | 312000 浙江省绍兴市越城区*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 碳纤维 强化 硅硼碳氮基 陶瓷 复合材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种碳纤维强化硅硼碳氮基陶瓷复合材料，其特征在于，包括硅硼碳氮陶瓷基体和复合在所述硅硼碳氮陶瓷基体中的碳纤维预制体；所述硅硼碳氮陶瓷基体掺杂有碳化硅粉末，所述碳纤维预制体的纤维表面沉积有碳化硅涂层。
2.根据权利要求1所述的碳纤维强化硅硼碳氮基陶瓷复合材料，其特征在于，所述碳化硅粉末的质量为碳化硅粉末与硅硼碳氮陶瓷基体总质量的10～20％。
3.根据权利要求1所述的碳纤维强化硅硼碳氮基陶瓷复合材料，其特征在于，所述碳纤维预制体为2D碳纤维预制体、2.5D碳纤维预制体或3D碳纤维预制体；
当所述碳纤维预制体为2D碳纤维预制体时，所述碳化硅粉末的粒径为75μm以下；当所述碳纤维预制体为2.5D碳纤维预制体或3D碳纤维预制体时，所述碳化硅粉末的粒径为38μm以下。
4.根据权利要求1所述的碳纤维强化硅硼碳氮基陶瓷复合材料，其特征在于，所述碳化硅涂层的厚度为100～500nm。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的碳纤维强化硅硼碳氮基陶瓷复合材料，其特征在于，所述碳纤维强化硅硼碳氮基陶瓷复合材料的气孔率为5～8％，密度为1.9～2.0g/cm3。
6.权利要求1～5任意一项所述碳纤维强化硅硼碳氮基陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用化学气相渗透法在碳纤维预制体的纤维表面镀上碳化硅涂层，得到沉积有碳化硅涂层的碳纤维预制体；
将碳化硅粉末球磨后，与聚硅硼碳氮烷浸渍液混合，得到掺杂有碳化硅粉末的浸渍液；
将所述沉积有碳化硅涂层的碳纤维预制体浸没于所述掺杂有碳化硅粉末的浸渍液中，依次进行加压浸渍、加热固化和热解陶瓷化，得到所述碳纤维强化硅硼碳氮基陶瓷复合材料；所述热解陶瓷化在无氧条件下进行。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述加压浸渍的压力为1～3MPa，时间为2～4h。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述加热固化的温度为170～250℃，时间为1～2.5h；压力为1～3MPa。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述热解陶瓷化的温度为850～1100℃，时间为2～4h。
10.根据权利要求6～9任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述加压浸渍、加热固化和热解陶瓷化循环进行，所述循环的次数为6～7次。
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