[发明专利]一种碳纤维增强ZrB2-ZrN复相陶瓷基复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种碳纤维增强ZrB2‑ZrN复相陶瓷基复合材料及其制备方法，该碳纤维增强ZrB2‑ZrN复相陶瓷基复合材料以碳纤维为增强体，以ZrB2‑ZrN复相陶瓷为基体。其制备方法包括以下步骤：以丙烯为先驱体，采用化学气相沉积工艺在碳纤维增强体的表面沉积碳涂层，得到表面沉积有碳涂层的碳纤维增强体；将表面沉积有碳涂层的碳纤维增强体进行致密步骤，得到多孔C/BN预制体；将多孔C/BN预制体与金属锆或锆合金进行熔融浸渗步骤，得碳纤维增强ZrB2‑ZrN复相陶瓷基复合材料。本发明的制备工艺简单、成本低、周期短，制备的复合材料致密化程度高，陶瓷相体积分数高且分布均匀。

主权项

1.一种碳纤维增强ZrB2‑ZrN复相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，其制备方法包括下列步骤：S1、以丙烯为先驱体，采用化学气相沉积工艺在碳纤维的表面沉积碳涂层，得到表面沉积有碳涂层的碳纤维增强体；S2、将步骤S1制得的所述表面沉积有碳涂层的碳纤维增强体进行致密步骤，得到多孔C/BN预制体；S3、将步骤S2制得的所述多孔C/BN预制体与金属锆或锆合金进行熔融浸渗步骤，得碳纤维增强ZrB2‑ZrN复相陶瓷基复合材料；所述碳纤维增强ZrB2‑ZrN复相陶瓷基复合材料以碳纤维为增强体，以ZrB2‑ZrN复相陶瓷为基体；所述步骤S2中所述致密步骤采用先驱体浸渍‑裂解工艺或化学气相沉积工艺；所述先驱体浸渍‑裂解工艺具体为：将所述表面沉积有碳涂层的碳纤维增强体浸渍于先驱体中，以900℃～1200℃裂解1h～3h；所述化学气相沉积工艺具体为：以H‑B‑N聚合物为先驱体，将H‑B‑N聚合物通入所述表面沉积有碳涂层的碳纤维增强体中，在900℃～1100℃下进行气相沉积100h～350h；所述步骤S3中所述熔融浸渗步骤具体为将所述多孔C/BN预制体与金属锆或锆合金以1900℃～2100℃进行熔融浸渗0.5 h～2 h。