[发明专利]一种SiC/ZrC叠层分布的陶瓷基复合材料的制备方法

摘要

一种SiC／ZrC叠层分布的陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于所述的陶瓷基复合材料包括基材C／C复合材料，SiC层，C层，ZrC层，从内到外依次为C／C复合材料，SiC层，C层，ZrC层。先采用化学气相沉积法制备出C／C多孔预制体，预制体的上表面先渗入Si，高温下熔融Si渗入到预制体中与C反应形成SiC，接着沉积热解C，并高温石墨化处理为多孔C层基体，然后在这层C上渗入Zr，高温下熔融Zr渗入该C层反应形成ZrC，便得到SiC／ZrC叠层分布的陶瓷基复合材料。获得的CMC质量轻，强度高，孔隙率低，抗氧化和抗烧蚀能力强。制备周期短、成本低。

主权项

一种SiC／ZrC叠层分布的陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于包括以下顺序的制备步骤：(1)采用平纹编织的碳布叠层制备二维碳纤维预制体；(2)采用CVI在碳纤维预制体上沉积热解C，经高温石墨化处理制成多孔C／C预制体；(3)将烘干好的多孔C／C预制体放入石墨坩埚中；(4)把Si放在多孔C／C预制体的上表面；(5)将石墨坩埚放入管式炉中加热，管式炉升温速率为8～10℃／min，加热到1400～1600℃，保温1～3h后随炉冷却，Si熔体依靠毛细管力浸渗到多孔体中反应形成SiC，炉内真空度为8～12Pa；(6)从冷却后的坩埚中取出渗Si后的C／C‑SiC复合材料，在其渗Si的上表面沉积热解C，并高温石墨化处理为多孔C层基体；(7)将上表面有多孔C层的C／C‑SiC复合材料放入坩埚中，把Zr放在多孔C层上；(8)再次将石墨坩埚放入管式炉中加热，管式炉升温速率为8～10℃／min，加热到1900～2100℃，保温0.5～1.5h后随炉冷却，炉内真空度为8～12Pa，Zr熔体依靠毛细管力浸渗到多孔C层中反应形成ZrC，至此获得SiC／ZrC叠层分布的陶瓷基复合材料。