CN103724041A - 一种镶嵌C/C的C/SiC陶瓷基复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种镶嵌C/C的C/SiC陶瓷基复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种镶嵌C／C的C／SiC陶瓷基复合材料，由C／C复合材料和C／SiC陶瓷基复合材料组成，其特征在于在C／C复合材料周围包裹一层C／SiC陶瓷基复合材料C／SiC陶瓷基复合材料厚度为5～20mm。在制备好的C／C复合材料表面包裹一层碳纤维编织体，通过聚碳硅烷液相浸渍热解的方法向碳纤维编织体中渗入SiC，得到一种镶嵌C／C的C／SiC陶瓷基复合材料。因为本发明的复合材料的内层是由C／C复合材料构成，其基体与增强相之间为同类，故其热膨胀系数较为一致，材料整体抗热震性能十分优异，膨胀系数低，强度高、比重轻等优点，且制备效率高，工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷基复合材料及其制备方法，特别是涉及一种镶嵌C／C的C／SiC陶瓷基复合材料及其制备方法。
背景技术
C／SiC陶瓷基复合材料复合材料由于基体与增强相之间热膨胀系数差异较大，导致CMC的抗热震性能差。但碳化硅陶瓷复合材料强度高，高温耐氧性较好。C／C复合材料由于基体与增强相之间为同类，故其热膨胀系数较为一致，抗热震性能十分优异，且质量轻。但其在容易氧化的环境抗氧化性能不佳。
文献“申请号为200710017364.0的中国专利”公开了一种碳／碳-碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法。该方法利用化学气相浸置法在碳纤维预制体表面先沉积一层热解碳界面层，然后交替沉积热解碳和SiC形成(PyC／SiC)n多层基体，得到C／C-SiC复合材料。
文献“申请号为201110271349.5的中国专利”公开了一种C／SiC陶瓷基复合材料及其制备方法。该方法是采用化学气相渗透法依次在碳纤维预制体表面沉积热解碳界面层和碳化硅基体得到C／SiC复合材料。该方法制备所的复合材料强度高，抗氧化性能较好。但是由于C基体与SiC相之间热膨胀系数差异较大，故热震性能比较差，且比重较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种抗热震性能好且比重低的复合材料及其制备方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种镶嵌C／C的C／SiC陶瓷基复合材料，由C／C复合材料和C／SiC陶瓷基复合材料组成，其特征在于在C／C复合材料周围包裹一层C／SiC陶瓷基复合材料。所述的C／SiC陶瓷基复合材料厚度为5～20mm。C／SiC陶瓷基复合材料中的C纤维所占C／SiC陶瓷基复合材料的体积分数为40～60％。
本发明还公开了一种镶嵌C／C的C／SiC陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于包括下述顺序的步骤：
(1)在制备好的C／C复合材料表面包裹一层碳纤维编织体，编织体的厚度为5～20mm；
(2)通过化学气相渗透法制备C界面；
(3)通过聚碳硅烷液相浸渍热解的方法向碳纤维编织体中渗入SiC；
(4)得到一种镶嵌C／C的C／SiC陶瓷基复合材料。
本发明优点在于：1.本发明的复合材料的内层是由C／C复合材料构成，其基体与增强相之间为同类，故其热膨胀系数较为一致，材料整体抗热震性能十分优异；2.本发明的复合材料具热膨胀系数低，强度高、比重轻等优点；3.制备效率高，工艺简单。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
实施例
一种镶嵌C／C的C／SiC陶瓷基复合材料，由C／C复合材料和C／SiC陶瓷基复合材料组成，其特征在于在C／C复合材料周围包裹一层C／SiC陶瓷基复合材料。所述的C／SiC陶瓷基复合材料厚度为10mm。C／SiC陶瓷基复合材料中的C纤维所占C／SiC陶瓷基复合材料的体积分数为50％。
上述复合材料的制备方法，其特征在于包括下述顺序的步骤：
(1)在制备好的C／C复合材料表面包裹一层碳纤维编织体，编织体的厚度为10mm；
(2)通过化学气相渗透法制备C界面；
(3)通过聚碳硅烷液相浸渍热解的方法向碳纤维编织体中渗入SiC；
(4)得到一种镶嵌C／C的C／SiC陶瓷基复合材料。
Claims (4)
1.一种镶嵌C／C的C／SiC陶瓷基复合材料，由C／C复合材料和C／SiC陶瓷基复合材料组成，其特征在于在C／C复合材料周围包裹一层C／SiC陶瓷基复合材料。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于所述的C／SiC陶瓷基复合材料厚度为5～20mm。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于所述的C／SiC陶瓷基复合材料中的C纤维所占C／SiC陶瓷基复合材料的体积分数为40～60％。
4.一种镶嵌C／C的C／SiC陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于包括下述顺序的步骤：
(1)在制备好的C／C复合材料表面包裹一层碳纤维编织体，编织体的厚度为5～20mm；
(2)通过化学气相渗透法制备C界面；
(3)通过聚碳硅烷液相浸渍热解的方法向碳纤维编织体中渗入SiC；
(4)得到一种镶嵌C／C的C／SiC陶瓷基复合材料。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108441791A (zh) * | 2018-03-21 | 2018-08-24 | 苏州宏久航空防热材料科技有限公司 | 一种碳纤维增强的金属陶瓷基复合材料 |
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|---|---|---|---|---|
| CN1868971A (zh) * | 2006-05-25 | 2006-11-29 | 南京航空航天大学 | 一种碳纤维增韧的碳－碳化硅基复合材料及其制备方法 |
| CN101033137A (zh) * | 2007-02-06 | 2007-09-12 | 西北工业大学 | 碳/碳－碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法 |
| CN102690124A (zh) * | 2011-09-14 | 2012-09-26 | 中国人民解放军总后勤部军需装备研究所 | 一种C/SiC陶瓷基复合材料及其制备方法 |
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2013
- 2013-09-11 CN CN201310412247.XA patent/CN103724041A/zh active Pending
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