[发明专利]一种原位生长碳化硅纳米纤维协同碳纤维共增陶瓷基复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种原位生长碳化硅纳米纤维协同碳纤维共增陶瓷基复合材料的制备方法，以原位生长碳化硅纳米纤维的碳/碳多孔材料作为预制体，经硅颗粒包埋后在硅熔点以上经液相硅熔渗反应制备。本发明采取纳米碳化硅纤维协同碳纤维增韧陶瓷基复合材料，通过碳化硅纳米纤维的原位生长，将碳化硅纳米纤维和碳纤维有机结合，形成多尺度增韧，从而发挥多尺度复合效应，减小材料的结构缺陷和加大其裂纹扩展阻力，从而显著改善该类材料的强韧性和高温环境稳定性。

主权项

一种原位生长碳化硅纳米纤维协同碳纤维共增陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，以原位生长碳化硅纳米纤维的碳/碳多孔材料作为预制体，经硅颗粒包埋后，在硅熔点以上由熔渗反应制备；所述原位生长碳化硅纳米纤维的碳/碳多孔材料的制备步骤包括：(a)将硅粉和二氧化硅粉末混合，经高能球磨均匀分散成混合粉料；(b)将分散均匀的混合粉料置入石墨坩埚底部，并将碳/碳多孔材料放置于石墨坩埚中部，石墨坩埚上端采用石墨板封盖；(c)将所述石墨坩埚置于管式炉中，抽真空后充入氩气，加热到硅熔点以上，获得原位生长碳化硅纳米纤维的碳/碳多孔材料；所述的碳/碳多孔材料的孔隙率为25‑35％；在步骤(b)中，所述的混合粉料与碳/碳多孔材料不直接接触，所述混合粉料与碳/碳多孔材料的质量比为2‑2.5:1；所述步骤(c)中，以10℃/min的速率加热到1420℃‑1600℃，保温20‑60分钟。