[发明专利]一种C/SiC-HfB2-HfC超高温陶瓷基复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种C/SiC-HfB₂-HfC超高温陶瓷基复合材料的制备方法，采用真空压力浸渍法在纤维增强复合材料预制体中引入B₄C和C有机前躯体，结合反应熔体浸渗法，利用硅铪合金与B₄C、C反应，原位生成SiC、HfB₂和HfC。得到的材料具有良好的力学性能且含有多种抗烧蚀成分，生成的HfB₂和HfC晶粒细小，体积含量高，有效的提高了抗烧蚀性能。本发明能够适用于复合材料，且可以产生HfC，SiC和HfB₂相，有效增加基体中的铪化合物相的体积分数，提高其在超高温环境下的抗烧蚀能力。

主权项

一种C/SiC‑HfB₂‑HfC超高温陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1、复合材料预制体制备：将开气孔率为20vol％～40vol％的复合材料预制体使用超声波清洗1小时，烘箱中100℃～120℃经过1～2小时烘干得到清洁干燥的复合材料预制体；步骤2、浆料制备：将C有机前驱体、六次甲基四胺溶解在无水乙醇中，加入B₄C粉并球磨24～48小时得到浆料；C有机前驱体与B₄C粉质量比为2:1，六次甲基四胺的质量为C有机前驱体质量的10％；通过无水乙醇的含量控制浆料的粘度为20‑200mP._s；调节PH值为9～11；步骤3、真空压力浸渍：将预制体真空压力浸渍在浆料中，真空度为‑0.05～‑0.10MPa，压力为0.8～1.0Mpa，使得浆料中的B₄C和C有机前驱体浸入预制体中；步骤4、固化裂解：将浸渍后的材料烘箱中在60℃固化1小时，在150℃固化1小时，然后在氩气保护下900℃～1800℃热处理2小时裂解C有机前驱体；步骤5、反应熔体渗透RMI：在高于硅铪合金熔点50～200℃的真空条件下，将硅铪合金渗入步骤4中得到的材料中与B₄C、C反应，原位生成抗烧蚀成分HfB₂、HfC和SiC，得到C/SiC‑HfB₂‑HfC复合材料；反应的硅铪合金中铪的质量分数为30～85％，硅的质量分数为15～70％。