[发明专利]一种浸渍浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种浸渍浆料及其制备方法，该浸渍浆料含有：陶瓷粉体5～20wt％；陶瓷前驱体溶液80～95wt％；其中，陶瓷粉体为含有抗烧蚀组元的陶瓷粉体。本发明浸渍浆料是将含抗烧蚀组元的陶瓷粉体引入陶瓷前驱体溶液制备成浸渍浆料，从根本上提高复合材料的抗烧蚀能力，提高了陶瓷基复合材料的耐氧化、抗冲刷能力。

技术领域

本发明涉及陶瓷基复合材料制备领域，特别涉及一种浸渍浆料及其制备方法。

背景技术

陶瓷基复合材料在航空航天及核裂变、核聚变领域具有广泛的应用潜力，连续纤维增韧的陶瓷基复合材料是目前的研究热点，其制备方法主要有：聚合物浸渍裂解工艺(Polymer Infiltration and Pyrolysis，PIP)、化学气相渗透工艺(Chemical VaporInfiltration,CVI)、纳米浸渍与瞬时共晶相工艺(Nan o-Infiltrated and TransientEutectoid,NITE)和反应浸渗工艺(Reaction Infiltration，RI)等。

PIP工艺是用液态陶瓷前驱体浸渍纤维预制件(浸渍)，液态陶瓷前驱体交联固化(固化)，再经高温裂解(裂解)，转化为陶瓷基体，随后重复浸渍-固化-裂解过程而最终制得陶瓷基复合材料。

在PIP工艺中，陶瓷前驱体是整个PIP工艺的关键之一，现有市售的陶瓷前驱体采用PIP工艺制得得陶瓷基复合材料由于制备工艺的局限，不可避免的存在孔隙和裂纹，而孔隙和裂纹在高温氧化环境中成为了氧进入复合材料的通道，削弱了复合材料在高温热力氧化环境中的整体抗氧化能力，制约了纤维增强陶瓷基复合材料在高推重比航空发动机上的应用。

对纤维增强陶瓷基复合材料的改性主要从纤维、界面相、基体、表面涂层四个方面进行。目前研究比较多的是纤维、界面相、表面涂层的改性，对基体的改性报道较少，现在尚缺乏成功将抗烧蚀组元引入纤维增强陶瓷基复合材料的手段。

发明内容

本发明公开了一种浸渍浆料，该浸渍浆料将抗烧蚀组元引入前驱体溶液制备成浸渍浆料，从根本上提高复合材料的抗烧蚀能力，提高了制成的陶瓷基复合材料材料的耐氧化、抗冲刷能力。

一种浸渍浆料，该浸渍浆料含有：

陶瓷粉体80～95wt％；

陶瓷前驱体溶液5～20wt％；

其中，陶瓷粉体为含有抗烧蚀组元的陶瓷粉体。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，所述陶瓷前驱体溶液为陶瓷前驱体溶解在溶剂中形成的溶液。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，所述溶剂为二甲苯、环己烷、二乙烯基本等有机溶剂的一种或多种。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，所述含抗烧蚀组元的陶瓷粉体为Si₃N₄、SiC、ZrB₂、ZrC、H_fC、H_fB₂、BN和B₄C粉体中的一种或多种。

本发明还提供一种浸渍浆料的制备方法。

一种浸渍浆料的制备方法，包括以下步骤：

①前处理：将含有抗烧蚀组元的陶瓷粉体Si₃N₄、SiC、ZrB₂、ZrC、H_fC、H_fB₂、BN和B₄C粉体中的一种或多种组分进行湿法球磨；

②将陶瓷前驱体粉碎后缓慢溶入二甲苯、环己烷、二乙烯基本等有机溶剂的一种或多种形成陶瓷先驱体溶液；