[发明专利]双元碳化物共沉积纤维增强复合材料的制造方法

摘要

本发明涉及一种化学气相渗透/沉积工艺制造双元碳化物共沉积纤维增强复合材料制备方法，利用化学气相渗透/沉积工艺的可设计性，在C纤维、硼纤维、陶瓷纤维、金属纤维等预制坯体的内部共沉积双元碳化物，从而制备出纤维增强的双元碳化物复合材料，其中碳化物为HfC、TaC、ZrC、NbC、WC、TiC、B₄C、VC、AlC、SiC等任意两个碳化物组成。该方法制得的材料具有耐高温、耐磨、抗冲刷、抗氧化、耐烧蚀、热冲击性能优越的特点。

主权项

1.双元碳化物共沉积纤维增强复合材料的制造方法，包括沉积坯体的制备、沉积，其特征在于：沉积坯体为纤维编制体或纤维毡体，纤维为C纤维、硼纤维、陶瓷纤维或难熔金属纤维；沉积坯体入炉：将坯体装入化学气相渗透/沉积炉，对沉积炉抽真空并保持在100Pa以下，升温至沉积温度700～1600℃；坯体共沉积：沉积炉同时通入碳源气、两种碳化物的金属M1、M2源气、氢气和稀释气体Ar气，进行M1C与M2C的共沉积，共沉积压力50～10000Pa；所述碳源气为气态碳氢化合物，包括CH4、C2H6、C3H8、C3H6、C2H4或C2H2；或可汽化碳氢化合物，包括液化气、天然气、环己烷或C6H6；所述碳化物的熔点在2000℃以上，包括HfC、TaC、ZrC、NbC、WC、TiC、SiC、B4C、VC或AlC；所述M1、M2源气为气态或可加热汽化的卤化物或有机化合物，包括MF5、MCl5、MBr5、MI5、MCl4、MF4、MBr4、MI4、MCl3、MF3、MBr3、MI3、HMCl3、H2MCl2、H3MCl、M(OC2H5)5、M(OC2H5)4、M(OC2H5)3、CH3MCl3、(CH3)2MCl2、(CH3)3MCl、MH4或MH3；关闭反应气体，通稀释气体Ar，降温，沉积制品出炉，切去制品表面致密碳化物结皮，超声波清洗、干燥；重复上述过程，直到沉积制品密度指标达到使用要求为止。