[发明专利]一种氮化物纤维增强复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氮化物纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

（1）采用氮化硅纤维通过三维编织制备得到预制体；

（2）通过化学气相沉积对步骤（1）得到的预制体进行处理，得到表面具有BN界面层的纤维预制体；所述化学气相沉积为双组元法化学气相沉积；双组元法化学气相沉积中的双组元为NH₃和BCl₃；所述NH₃和BCl₃的体积比为2:1~3:1；所述双组元法化学气相沉积中还包括氢气；所述NH₃和BCl₃的体积之和，与氢气的体积比为1:1~2:1；所述化学气相沉积的温度为700~1000℃；所述化学气相沉积的沉积时间为4~10h；所述化学气相沉积的升温速率为5℃/min~20℃/min；

（3）将步骤（2）得到的具有界面层的纤维预制体进行氮化物前驱体的浸渍，然后进行交联固化和裂解；所述浸渍为真空吸注方法浸渍；所述氮化物前驱体为硅硼氮前驱体或氮化硅前驱体；

（4）重复步骤（3）至少一次得到所述氮化物纤维增强复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述预制体的纤维体积含量为30%~50%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述双组元法化学气相沉积中以氮气作为稀释气。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述硅硼氮前驱体为聚硅硼氮烷类聚合物陶瓷前驱体。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述氮化硅前驱体为聚硅氮烷类聚合物陶瓷前驱体。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述交联固化的温度为100~300℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤（3）中所述交联固化的时间为5~20h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤（3）中所述裂解的温度为400~1000℃。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤（3）中所述裂解的时间为3~9h。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中重复步骤（3）的次数为3~6次。

11.据权利要求1-10中任一项所述的制备方法制备得到的氮化物纤维增强复合材料。

12.根据权利要求11所述的氮化物纤维增强复合材料，其特征在于：

所述氮化物纤维增强复合材料的密度为1.72~1.74g/cm³。

13.根据权利要求11所述的氮化物纤维增强复合材料，其特征在于：

所述氮化物纤维增强复合材料的拉伸强度为52~63MPa。

14.根据权利要求11所述的氮化物纤维增强复合材料在飞行器透波系统中的应用。