[发明专利]一种制备多级多尺度纤维增韧陶瓷基复合材料的方法

摘要

本发明是一种制备多级多尺度纤维增韧陶瓷基复合材料的方法，该方法中，首先在纤维表面沉积界面层，并在带有界面层的纤维表面制备纳米增强体，得到多级多尺度纤维，同时配制混合溶液作为料浆，并通过湿法预浸料制备方法将料浆引入到多级多尺度纤维中得到预浸料；将预浸料裁剪、铺贴、热压成型得到预制体；将预制体高温炭化得到多孔体，最后采用硅粉包埋多孔体进行熔融渗硅，得到多级多尺度纤维增韧的陶瓷基复合材料；采用上述方法制备的多级多尺度纤维增韧陶瓷基复合材料的密度可达2.7g/cm³，孔隙率可控制在5％以内，弯曲强度及断裂韧性具有明显提高。

主权项

1.一种制备多级多尺度纤维增韧陶瓷基复合材料的方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤一、先驱体料浆的制备将碳化硅粉体、酚醛树脂、硅粉与乙醇按照1∶1～3∶1～3∶5～10质量比均匀混合，球磨后得到先驱体料浆，待用；步骤二、在连续纤维织物表面制备界面层界面层的类型为热解碳(PyC)、氮化硼(BN)或碳化硅(SiC)中的一种或几种的复合界面层；步骤三、在连续纤维织物表面制备多级多尺度增强体步骤四、多级多尺度纤维预浸料的制备通过湿法预浸料制备工艺将步骤一中制备好的先驱体料浆引入到完成步骤三后的连续纤维织物中，得到多级多尺度纤维预浸料；步骤五、多级多尺度纤维增韧预制体的制备将步骤四中的多级多尺度纤维预浸料放置于热压成型模具中成型，热压成型温度为150～400℃，成型压力约为1～5MPa，保压时间约为1～5h，保压结束后得到多级多尺度纤维增韧预制体；步骤六、多级多尺度纤维增强多孔体的制备将步骤五得到的多级多尺度纤维增韧预制体放入高温炉中加热到1200℃，得到多级多尺度纤维增强多孔体；步骤七、多级多尺度纤维增韧陶瓷基复合材料的制备将步骤六中制备的多级多尺度纤维增强多孔体放入石墨坩埚中，采用高温熔融渗硅的方式得到多级多尺度纤维增韧陶瓷基复合材料。