[发明专利]一种高抗应力开裂的SiCf

权利要求书

1.一种高抗应力开裂的SiC_f/SiC陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，包括：在碳化硅纤维预制体的纤维表面沉积界面层；

将碳前驱体分散后调节pH值至9-10，加入粒径为200-500nm的氮化硅粉体，球磨后配制成氮化硅-碳前驱体浆料；将表面沉积界面层的碳化硅纤维预制体在真空条件下浸渍于所述氮化硅-碳前驱体浆料中，使氮化硅粉体和碳前驱体浸渗至纤维预制体内部；叠层固化后进行高温热解；重复浸渍-热解工艺1-4次，获得SiC_f/C-Si₃N₄熔渗体碳前驱体；

所述叠层固化中，叠层的层数为5-20层；固化温度为120-200℃，时间为2-8小时；

所述高温热解的热解温度为900-1250℃，时间为0.5-3小时，升温速率为2-5℃/min，气氛为氮气；

将铝含量为5-20 at.%的Al-Si合金熔体在高温下熔渗到SiC_f/C-Si₃N₄熔渗体中，经高温原位反应生成AlN和SiC，得到高抗应力开裂的SiC_f/SiC陶瓷基复合材料；

所述Al-Si合金为Al-Si合金颗粒，颗粒粒径为50-200μm；所述Al-Si合金熔体在高温下熔渗到SiC_f/C-Si₃N₄熔渗体中的熔渗温度为1320-1420℃，升温速率为5-10℃/min，保温时间40-100min；

所述AlN为长度3-10μm、直径0.3-1μm、长径比5-10的棒状或片状颗粒，颗粒粒径为3-10μm，厚度为0.2-0.8μm，弥散在SiC基体中。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化硅纤维预制体为二维布，编织方式为平纹或缎纹；所述缎纹包括五枚缎、六枚缎、七枚缎和八枚缎中的一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述界面层为BN界面层、Si-B-N界面层、Si-C-N界面层、Si-B-C-N界面层中的至少一种；所述界面层的厚度100-500nm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳前驱体为酚醛树脂、甲基纤维素、环氧树脂中的一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述SiC_f/C-Si₃N₄熔渗体平均孔径为30-50μm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述叠层固化中，叠层的层数为7-12层。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Al-Si合金颗粒的粒径为80-120μm，其中铝的含量为8-12 at.%。

8.一种如权利要求1所述的制备方法得到的高抗应力开裂的SiC_f/SiC陶瓷基复合材料，其特征在于，所述SiC_f/SiC陶瓷基复合材料的基体为致密基体，包括：SiC相和增韧相AlN；在拉伸条件下，所述基体的开裂应力高于150MPa；所述复合材料的抗弯强度为400-520MPa。