[发明专利]一种低氧含量的连续碳化硅纤维增强Ni-Al/SiCp陶瓷基复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种低氧含量的连续碳化硅纤维增强Ni‑Al/SiCp陶瓷基复合材料的制备方法。以低氧含量的碳化硅纤维预制体为增强骨架，以SiCp为主要基体，以Al合金和Ni粉为增塑相；具体地，将碳化硅粉、铝合金粉、镍粉、铬粉与分散剂混合球磨；将针刺成形的预制体放入石墨烧结模具中，且预制体上下表面均铺置混合粉末，之后进行高温真空浸渗，得到预成形样品后进行预氧化处理；重复以上步骤，直到相邻两次预成形样品的增重小于1％，从而获得致密的陶瓷基复合材料。本发明制备的碳化硅纤维增强Ni‑Al/SiCp陶瓷基复合材料微观组织均匀、结构致密、界面结合良好，强度和断裂韧性都有很大提高，且高温抗氧化、抗腐蚀性能良好。

主权项

1.一种陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S101：选用强度高、硬度大、韧性好、含氧量低的碳化硅纤维，使用三维针刺技术进行针刺成形，以碳化硅纤维平面方向增强，结合碳化硅网胎作为层间填充，逐层增加，逐层针刺，得到碳化硅纤维叠层三维针刺预制体；S102：采用去离子水淘洗SiC粉体，直至去离子水完全澄清，将淘洗后的SiC粉体进行干燥；将所述干燥后的SiC粉体进行高温预氧化，使得表面形成致密的SiO2层，然后冷却至室温；将Ni粉、铝合金粉末、分散剂与氧化处理后的SiC粉体混合均匀，之后真空干燥，得到混合粉料；S103：将所述碳化硅纤维叠层三维针刺预制体超声清洗后烘干，采用真空无压浸渗法，将针刺成形的预制体放入石墨烧结模具中，且在预制体上下表面均铺置预设厚度的所述混合粉料；之后加入Cr粉添加剂，进行高温真空浸渗，将高温真空浸渗后的产物冷却到室温，脱模，得到碳化硅纤维增强Ni‑Al/SiCp陶瓷基复合材料预成形样品；S104：将所述S103得到的预成形样品进行预氧化处理，然后打磨、洗涤后干燥，得到预氧化的碳化硅纤维增强Ni‑Al/SiCp陶瓷基复合材料预成形样品；S105：将所述S104得到的预成形样品再次放入石墨烧结模具中，重复所述S103和S104的操作，直至相邻两次预成形样品的增重小于1％，最终得到致密的连续碳化硅纤维增强Ni‑Al/SiCp陶瓷基复合材料。