[发明专利]一种改性SiC基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性SiC基复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1)采用化学气相渗透法在纤维预制体的纤维表面沉积热解碳界面层，得到含热解碳界面的纤维预制体；

2)采用化学气相渗透法或先驱体浸渍-裂解法在步骤1)得到的含热解碳界面的纤维预制体上沉积SiC，得到SiC基多孔体；

3)采用液相浸渍-炭化法在步骤2)得到的SiC基多孔体上沉积树脂炭，得到多孔SiC基复合材料；

或采用化学气相渗透法在步骤2)得到的SiC基多孔体上沉积热解碳，得到多孔SiC基复合材料；

4)将金属硅粉、硼硅粉、钼粉、钇粉进行球磨后，烘干，得到Si-B-Mo-Y混合粉末；

5)将步骤3)所得多孔SiC基复合材料包埋于步骤4)所得Si-B-Mo-Y混合粉末中进行反应熔渗，得到改性SiC基复合材料。

2.根据权利要求1所述的改性SiC基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，纤维预制体为碳化硅纤维预制体或碳纤维预制体；化学气相渗透法制备含热解碳界面的纤维预制体具体流程为：将纤维预制体置于化学气相沉积炉中，以丙烯为碳源气体，氢气为载气，在温度800～1100℃下沉积10～100h，最后随炉缓冷。

3.根据权利要求2所述的改性SiC基复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳化硅纤维预制体为2.5D结构，纤维为第二代碳化硅纤维，预制体纤维体积分数为50％～60％；所述碳纤维预制体为针刺整体毡预制体，预制体密度为0.3～0.9g/cm³。

4.根据权利要求1所述的改性SiC基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，采用化学气相渗透法制备SiC基多孔体的具体步骤为：将含热解碳界面的纤维预制体置于化学气相沉积炉中，以三氯甲基硅烷为先驱气体，以氢气为载气和催化剂，以氩气为稀释气体，在1000～1050℃下沉积80～100h，直至得到密度为1.3～1.6g/cm³的SiC基多孔体；采用先驱体浸渍-裂解法制备SiC基多孔体的具体步骤为：将含热解碳界面的纤维预制体置于盛有聚碳硅烷先驱体的模具中，用先驱体浸渍含热解碳界面的纤维预制体，浸渍压力小于120Pa，浸渍时间2～8h，浸渍结束后将预制体放入烘箱中，于200～300℃固化2～10h，固化结束后将预制体放入高温烧结炉内，于800～1200℃下裂解，重复上述步骤4～10次，直至得到密度为1.3～1.6g/cm³的SiC基多孔体。

5.根据权利要求1所述的改性SiC基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，采用液相浸渍-炭化法制备多孔SiC基复合材料的具体步骤为：将SiC基多孔体置于真空干燥箱中，以酚醛树脂为碳源，真空浸渍SiC基多孔体2～4h，浸渍后将SiC基多孔体放入180～300℃烘箱中交联固化8～10h，最后在真空烧结炉中裂解炭化，裂解温度为1000～1100℃，重复上述步骤，直至得到密度为1.6～1.8g/cm³的多孔SiC基复合材料。

6.根据权利要求1所述的改性SiC基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，采用化学气相渗透法制备多孔SiC基复合材料的具体步骤为：将SiC基多孔体置于化学气相沉积炉中，以丙烯为碳源气体，氢气为载气，在沉积温度1000～1100℃下，沉积10～100h，最后随炉缓冷，重复上述步骤，直至得到密度为1.6～1.8g/cm³的多孔SiC基复合材料。

7.根据权利要求1所述的改性SiC基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，金属硅粉、硼硅粉、钼粉、钇粉的粒度均为微米或亚微米级，粉末的纯度均≥90％；球磨工艺参数为：球磨介质为乙醇，球磨转速50～600r/min，球磨时间12～36h，球料质量比4～15:1，磨球为氧化锆球；烘干温度30～100℃，烘干时间24～48h。