[发明专利]一种Cf/SiC复合材料的连接方法

摘要

一种Cf/SiC复合材料的连接方法。是以单分散的氧化硅凝胶小球为模板原料，采用自然沉降法制备Cf/SiC复合材料氧化硅凝胶小球接头模板，之后用陶瓷先驱体浸渍上述模板，浸渍完成后以N2为保护气体，利用常压高温裂解法使陶瓷先驱体转化为SiC陶瓷，再用氢氟酸腐蚀掉氧化硅凝胶小球，制得Cf/SiC复合材料有序多孔陶瓷接头，之后用聚甲基硅烷(PMS)胶高温裂解连接两块Cf/SiC复合材料有序多孔陶瓷接头的多孔端，然后将PMS胶连接后的试样用40wt%的PCS四氢呋喃溶液进行3次浸渍/裂解增强处理，即制得Cf/SiC复合材料的有效连接件。本发明的Cf/SiC复合材料连接件中间层为结构致密的SiC陶瓷和少量游离碳，使所制备的Cf/SiC复合材料连接件有很高的连接强度，在高温环境的应用更具潜力。

主权项

一种Cf/SiC复合材料的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：包括以下步骤：（1）模板原料的制备：将单分散性氧化硅凝胶小球和无水乙醇溶液按质量比为1:25～1:15加入烧杯中，进行超声振荡0.5～1h，取出烧杯静置5～30min，分离出上层的氧化硅凝胶小球无水乙醇乳浊液待用，下层氧化硅凝胶小球沉积物烘干后继续使用；（2）接头模板的制备：将复合材料矩形小片放入高型玻璃器皿中，注入氧化硅凝胶小球无水乙醇乳浊液，注入高度为15～30cm，静置7～14d后，用注射器小心移走上层无水乙醇溶液后，让其自然干燥；（3）先驱体的渗入：小心取出表面沉积有厚度为2～4mm氧化硅凝胶小球的Cf/SiC复合材料矩形小片，将其置于装有气密性分液漏斗的三口烧瓶中，抽真空，待烧瓶内压力为2～5kPa时停止抽真空，向烧瓶中注入陶瓷先驱体溶液进行真空浸渍8～12h，浸渍完成后，进行减压蒸馏除去溶剂；（4）模板中先驱体的陶瓷化：小心取出渗有陶瓷先驱体且表面沉积有氧化硅凝胶小球的Cf/SiC复合材料矩形小片，将其放入瓷方舟中于N2保护下在900～1300℃进行高温裂解；（5）模板的去除：将高温裂解后的Cf/SiC复合材料矩形小片置于塑料器皿中，注入30～50wt%的氢氟酸溶液，待溶液完全淹没上述矩形小片整体时停止注入，静置5～10h，即制得孔与孔之间是连通的Cf/SiC复合材料有序多孔陶瓷接头；（6）聚甲基硅烷胶初连：将聚甲基硅烷胶小心均匀地涂抹到Cf/SiC复合材料有序多孔陶瓷接头的多孔端的整个端面，将两块Cf/SiC复合材料有序多孔陶瓷接头的多孔端进行叠加，叠加后施加0.1～1Mpa的轴向压力，于150～200℃下空气中交联2～4h，之后于N2保护下在800～1400℃进行高温裂解；（7）浸渍/裂解增强：将连接后的试样用陶瓷先驱体溶液进行2～4次浸渍/裂解增强处理，裂解温度为900～1300℃，即制得Cf/SiC复合材料的有效连接件。