[发明专利]以硅炔改性SiBCN为前驱体的陶瓷基复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种以硅炔改性SiBCN为前驱体的陶瓷基复合材料及其制备方法，属于陶瓷材料技术领域。本发明将聚硅乙炔以分子水平引入到SiBCN前驱体中制备硅炔改性SiBCN前驱体，可有效提高其复合材料陶瓷基体的致密性，并提高陶瓷产率，同时可使裂解产物具有优异的高温抗氧化性能。本发明将采用这类硅炔改性SiBCN前驱体为浸渍基体，以碳纤维为增强体，通过浸渍裂解法制备新型SiBCN陶瓷基复合材料。该复合材料具有良好的力学性能以及优异的抗氧化性能。

主权项

以硅炔改性SiBCN为前驱体的陶瓷基复合材料的制备方法，该复合材料包括碳纤维织物和硅炔改性SiBCN前驱体；以该复合材料的体积为100份计算，碳纤维织物的体积为6‑60份；所述的硅炔改性SiBCN前驱体的制备方法为：在氮气气流保护下，将SiBCN前驱体和甲苯进行混合，混合均匀后加入聚硅乙炔，室温搅拌1‑3小时后，减压除去溶剂，然后再继续室温‑120℃下搅拌1‑3小时后，得到硅炔改性SiBCN前驱体；碳纤维织物为T300碳纤维、T700碳纤维、T800碳纤维或M40J碳纤维编织物；其特征在于该方法的步骤为：(1)在氮气气流保护下，先将SiBCN前驱体加入三口烧瓶中，再加入甲苯，搅拌溶解后再加入聚硅乙炔，室温搅拌1‑3小时后，减压除去溶剂，继续在室温‑120℃下搅拌1‑3小时后，得到深红色黏稠状产物作为复合材料的硅炔改性SiBCN浸渍基体；(2)将步骤(1)得到的浸渍基体通过真空浸渍的方法引入到碳纤维织物中；真空浸渍的方法为：在60～80℃和0.1～0.2MPa下，将浸渍基体浸渗到碳纤维织物内，浸渍时间为2～3小时，待浸渍完全后，得到坯体，将坯体取出后放入预热了的固化罐中，预热温度为60～80℃；然后在180～200℃和0.3～3MPa下进行加压固化，固化时间为4～8小时，随炉缓慢降温至浸渍基体固化完全；(3)高温裂解：将步骤(2)固化后的坯体放入高温裂解炉，在1300～1600℃下惰性气氛中进行高温裂解3～6小时，得到SiBCN陶瓷基复合材料。