[发明专利]一种纤维增强碳-碳化硅-碳化锆基复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种纤维增强碳‐碳化硅‐碳化锆基（C/C‐SiC‐ZrC）复合材料的制备方法，包括：（a）使ZrC纳米粉末在无水乙醇中均匀分散；（b）将酚醛树脂与ZrC分散液混合形成浆料；（c）将二维碳纤维布浸入到浆料中进行浸渍，干燥，然后对该二维碳纤维布进行连续叠加铺层，固化和后固化处理，制备纤维增强素坯体；（d）将纤维增强素坯体进行裂解，获得多孔C/C预制体；（e）将硅粉放置于石墨坩埚中，并将多孔C/C预制体埋置在硅粉中，加热至1500-1650℃并保温预定时间进行液硅渗透。该方法可用于改善碳纤维增强碳陶基（C/C-SiC）复合材料的高温氧化性和烧蚀性。

主权项

一种纤维增强碳‑碳化硅‑碳化锆基复合材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：（a）将一定比例的ZrC纳米粉末加入到一定量的无水乙醇中，经充分搅拌和超声振荡后使ZrC纳米粉末在无水乙醇中均匀分散；（b）将酚醛树脂与步骤（a）获得的ZrC分散液按照一定质量比混合，使酚醛树脂溶解在无水乙醇中并采用超声波振荡使ZrC纳米粉末均匀分散形成浆料；（c）将二维碳纤维布浸入到步骤（b）获得的浆料中进行充分浸渍，干燥经过浸渍的二维碳纤维布，然后在模具中对该二维碳纤维布进行连续叠加铺层，并在叠加铺层后进行固化和后固化处理，制备纤维增强素坯体；（d）将步骤（c）获得的纤维增强素坯体置于高温石墨炉内，以预设升温速率升温到900℃以上进行裂解，获得均匀弥散ZrC颗粒的多孔C/C预制体；（e）将硅粉放置于石墨坩埚中，并将步骤（d）获得的多孔C/C预制体埋置在硅粉中，将石墨坩埚置于高温石墨炉内，以预设升温速率加热至1500‑1650℃并保温预定时间进行液硅渗透，得到纤维增强碳‑碳化硅‑碳化锆基复合材料。