[发明专利]耐超高温且有自愈合能力的陶瓷基复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种耐超高温且有自愈合能力的陶瓷基复合材料及其制备方法，制备方法包括如下步骤将SiBNC纤维预制体用化学气相沉积法制备SiC界面，得到含有界面相的SiBNC纤维预制体；其中，化学气相沉积法的反应气为三氯甲基硅烷；以聚硼硅氮烷与甲苯的混合溶液为先驱体溶液，将含有界面相的SiBNC纤维预制体采用先驱体浸渍裂解法进行致密化；重复采用先驱体浸渍裂解法进一步致密化，得到连续纤维增强陶瓷基复合材料。本发明提供的连续纤维增强陶瓷基复合材料，可以提高复合材料的耐高温性能，耐高温水平可达1900℃，并且能在高温氧化环境下具有自愈合能力，制备方法简单，生产成本低。

主权项

一种连续纤维增强陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将SiBNC纤维预制体用化学气相沉积法制备SiC界面，得到含有界面相的SiBNC纤维预制体；其中，所述化学气相沉积法的反应气为三氯甲基硅烷；所述SiBNC纤维预制体是采用三维四向编织法制备而成；以聚硼硅氮烷与甲苯的混合溶液为先驱体溶液，将所述含有界面相的SiBNC纤维预制体采用先驱体浸渍裂解法进行致密化；所述先驱体浸渍裂解法包括：在真空条件下，将所述含有界面相的SiBNC纤维预制体浸渍于所述聚硼硅氮烷与甲苯的混合溶液中；然后将所述浸渍后的产物进行交联；将所述交联后的产物进行裂解；其中，所述聚硼硅氮烷与甲苯的混合溶液中聚硼硅氮烷的质量分数为10％～50％；所述浸渍的时间为3～5h；所述交联的温度为150～250℃，所述交联的时间1～3h；所述裂解包括：将所述交联后的产物置于裂解炉中，依次进行第一升温过程、第二升温及保温过程和降温过程；所述第一升温过程具体为：在真空条件下，以2～10℃/min的升温速率升温至300～500℃；所述第二升温及保温过程具体为：以0.8～1.0℃/min的升温速率升温至1000～1500℃，恒温3～4h；所述降温过程具体为：以0.7～1.0℃/min的降温速率降温至15～30℃；其中，在开始进行所述第二升温及保温过程时，同时通入氮气，每隔20～30min，将所述裂解炉内的氮气抽出，并通入新的氮气，直至所述第二升温过程结束；重复采用所述先驱体浸渍裂解法进一步致密化，得到连续纤维增强陶瓷基复合材料。