CN109678539A - 一种致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料及其制备方法，所述制备方法包括：（1）利用真空作用将含有聚硼硅氮烷和自由基引发剂的前驱体混合溶液引入到碳纤维预制体中，然后在密封状态下交联固化，并在惰性气氛下裂解，得到Cf/SiBCN陶瓷基复合材料，所述自由基引发剂为过氧类引发剂或/和偶氮类引发剂；（2）重复浸渍‑交联固化‑裂解6～8次，得到所述致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料。

Description

一种致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料及其快速制备方法，属于无机非金属陶瓷材料领域。
背景技术
SiBCN陶瓷作为一种新兴的四元非晶材料，具有优异的耐高温(1700℃以下不结晶，2000℃以下不失重)、抗氧化、抗热震等特点，应用前景广泛，但SiBCN陶瓷的脆性，大大限制了它的应用。连续碳纤维增强SiBCN陶瓷所制备的Cf/SiBCN复合材料，可以克服SiBCN陶瓷的脆性，同时保留基体耐高温、抗氧化、抗热震等优异性能，是新型飞行器较为理想的热结构/防护材料。结合SiBCN四元陶瓷自身的特殊性，前驱体浸渍裂解工艺是制备Cf/SiBCN陶瓷基复合材料最有效的方法。
其中前驱体浸渍裂解工艺一般选用低粘度液态聚硼硅氮烷作为SiBCN前驱体。但是，聚硼硅氮烷作为前驱体存在两个问题：一是陶瓷产率低，由于前驱体要求粘度低，分子量低，导致在裂解过程中，大量的小分子挥发，造成陶瓷产率低；二是对潮湿的空气敏感，聚硼硅氮烷容易与氧气或空气中的水发生化学反应，造成SiBCN基体中氧含量高，降低其高温性能。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种快速制备致密且低氧含量的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料的方法。
一方面，本发明提供了一种致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料的制备方法，包括：
(1)利用真空作用将含有聚硼硅氮烷和自由基引发剂的前驱体混合溶液引入到碳纤维预制体中，然后在密封状态下交联固化，并在惰性气氛下裂解，得到Cf/SiBCN陶瓷基复合材料，所述自由基引发剂为过氧类引发剂或/和偶氮类引发剂；
(2)重复浸渍-交联固化-裂解6～8次，得到所述致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料。
本发明选用含有乙烯基官能团的低粘度液态聚硼硅氮烷作为前驱体，以自由基引发剂(例如，过氧类引发剂或/和偶氮类引发剂等)对所述前驱体进行改性。然后通过柔性浸渍技术，将含有聚硼硅氮烷和自由基引发剂的前驱体混合溶液引入到碳纤维预制体中，使得前驱体混合溶液附着(仅物理附着)于碳纤维预制体的表面。然后进行交联固化，其中交联机理：自由基引发剂在相应温度范围内生成自由基，自由基与前驱体中的乙烯基官能团发生加成反应，生成大分子自由基，大分子自由基继续与其他乙烯基官能团发生加成反应，以此类推引发连锁反应。由于自由基聚合反应速率快，在较短时间内含有乙烯基官能团的低粘度液态聚硼硅氮烷全部固化变成固体包裹于碳纤维预制体中的碳纤维表面。以过氧化二异丙苯(DCP)为例，交联机理如下)，得到固化后的碳纤维预制体。最后将所得固化后的碳纤维预制体进行热处理使得发生裂解，即获得Cf/SiBCN陶瓷基复合材料。重复上述浸渍-交联固化-裂解6～8次，得到致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料；
上述为DCP引发自由基聚合交联机理。
较佳地，所述含有乙烯基官能团的聚硼硅氮烷的粘度为5～10mPa·S，分子量为900～1000。本发明中，含有乙烯基官能团的聚硼硅氮烷前驱体为液态，平均分子量为900-1000(优选≥900且＜1000)，具有较低的粘度(5-10mPa·S)和良好的流动性，能充分浸渍到碳纤维预制体中的纤维束内。优选地，所述含有乙烯基官能团的聚硼硅氮烷和自由基引发剂的质量比为100：(1～5)。
较佳地，所述自由基引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化十二酰(LPO)和偶氮二异庚腈(ABVN)中的至少一种。本发明选用过氧类(例如过氧化二异丙苯、过氧化十二酰等)或者偶氮类有机物(例如，偶氮二异庚腈等)作为自由基引发剂，可提高前驱体陶瓷产率。
较佳地，所述浸渍的时间为1～2小时，可使得含有乙烯基官能团的聚硼硅氮烷充分引入到碳纤维预制体中。
较佳地，所述交联固化的温度为50～150℃，时间为2～4小时。本发明采用的柔性浸渍技术是一种能够保持浸渍过程处于类真空环境的浸渍技术，可充分排除碳纤维预制体中的空气，减少残余气孔，即整个浸渍固化过程始终保持密封状态，可降低空气对前驱体的影响，降低SiBCN基体氧含量。优选地所述交联固化的制度包括：以1～5℃/分钟升温至50～150℃后并保温2～4小时。
较佳地，所述裂解氛围为惰性气氛(氮气或氩气)，温度为900～1400℃，时间为2～4小时；优选地所述裂解制度包括：先以1～5℃/分钟升温至400℃后保温1～2小时，再以0.5～2℃/分钟升温至900～1400℃并保温2～4小时。
较佳地，裂解之后，以1～5℃/分钟的降温速率冷却至室温。
较佳地，所述碳纤维预制体的编织方式包括二维平铺、二维编织、三维缝合和三维针刺中的至少一种，所述碳纤维预制体的纤维类型包括T300、T700、T1000、M45中的至少一种。
另一方面，本发明还提供了一种根据上述方法制备的致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料，所述致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料的开气孔率≤10％，室温3点弯曲强度≥370MPa，拉伸强度≥180MPa，断裂韧性≥13MPa·m1/2。
较佳地，所述致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料的1500℃弯曲强度≥350MPa，1500℃拉伸强度≥160MPa，1500℃×100小时氧化质量变化率≤5mg/cm2·h。
有益效果：
1.本发明采用低粘度液态聚硼硅氮烷作为前驱体，与传统的以固态聚合物溶解到有机溶剂中相比，具有更高的复合材料制备效率；
2.本发明以自由基引发剂作为交联剂，提高了聚硼硅氮烷的陶瓷产率，所制备的SiBCN基体更加密实，具有更加优异的力学性能和抗氧化性能；
3.本发明开发柔性浸渍工艺，在浸渍固化过程中，隔绝潮湿的空气，降低SiBCN基体的氧含量，提高Cf/SiBCN复合材料的高温稳定性和抗氧化性能；
4.本发明所述的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料的快速制备方法适用于不同纤维类型的预制体，包括T300、T700、T1000、M45等；
5.本发明所述的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料的快速制备方法适用于不同编织方式的碳纤维预制体，包括二维平铺、二维编织、三维缝合和三维针刺等。
附图说明
图1为柔性浸渍技术示意图；
图2为实施例1中碳纤维预制体的质量增加率和气孔率随浸渍裂解次数的变化曲线；
图3为实施例1制备的致密Cf/SiBCN复合材料的SEM微观形貌。
具体实施方式
以下通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
本发明通过选用低粘度液态聚硼硅氮烷为前驱体，以自由基引发剂改性及采用新型柔性浸渍技术，有效提高了Cf/SiBCN复合材料的制备效率，6-8个浸渍固化裂解周期后复合材料的开气孔率即低于10％。本发明所制备的Cf/SiBCN复合材料气孔率低，成分均匀，具有良好的室温及高温力学性能。
本发明通过自由基引发剂改性聚硼硅氮烷，使其在较低的温度下交联形成三维网状结构，减少裂解过程中小分子的挥发，进而提高陶瓷产率；同时，采用新型的柔性浸渍工艺，在浸渍和固化过程中，隔绝空气，进而降低SiBCN基体的氧含量，提高其高温性能。本发明工艺简单，成本低，对设备的要求不高。以下示例性地说明本发明提供的致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料的制备方法。
以含有乙烯基官能团的低粘度液态聚硼硅氮烷为前驱体，自由基引发剂作为改性剂，将二者混合后，得到前驱体混合溶液。所述聚硼硅氮烷的粘度可为5-10mPa·S，平均分子量可为900-1000。作为一个示例，按100：(1-5)的质量比称取聚硼硅氮烷和自由基引发剂，在惰性气氛保护下，将聚硼硅氮烷和自由基引发剂混合均匀，得到混合溶液。所述自由基引发剂可为过氧类引发剂或/和偶氮类引发剂。所述自由基引发剂可为过氧化二异丙苯、过氧化十二酰和偶氮二异庚腈中的至少一种。
如图1所示，采用柔性浸渍技术将前驱体引入到碳纤维预制体中。用于所述柔性浸渍技术的装备包括：用于容纳前驱体的容器、用于浸渍纤维预制体的柔性浸渍器、缓冲罐和真空泵，且用于容纳前驱体的容器、柔性浸渍器、缓冲罐和真空泵之间用导管连接。所述柔性浸渍技术包括：将纤维预制体置于柔性浸渍器中。然后启动真空泵，使缓冲罐形成真空状态(或在类真空状态下)，所述前驱体(前驱体混合溶液)缓慢浸渍到柔性浸渍器内的纤维预制体中。所述浸渍的时间可为1～2小时。
将浸渍有混合溶液的碳纤维预制体置于密封状态下，在50～150℃条件下交联固化2～4小时，使得前驱体由液态发生固化变为固态附着于碳纤维预制体的碳纤维空隙中。其中，固化制度为1～5℃/分钟升温至50～150℃后保温2～4小时。
将固化后的碳纤维预制体在惰性气氛保护下，在900-1400℃保温2～4小时，使得固化后的前驱体发生裂解，在碳纤维表面形成SiBCN陶瓷。其中裂解制度包括：在400℃以下升温速率可为1～5℃/分钟。在400℃保温1～2小时。然后在400℃以上升温速率可为0.5～2℃/分钟。最后升温至900～1500℃(优选900～1400℃)并保温2～4小时。裂解过后，降至室温。其中降温速率可为1～5℃/分钟。整个裂解过程和降温期间充满惰性气氛保护。所述的惰性气氛可为氮气或氩气。
重复浸渍-交联固化-裂解6～8次，得到所述致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料。本发明通过6～8个周期，使得致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料的开气孔率低于10％，SiBCN基体的氧含量低于2％。由于本发明采用低粘度的聚硼硅氮烷作为前躯体，前驱体能够充分浸渍到纤维预制体的空隙中；以自由基引发剂作为交联剂大幅度提高前驱体的陶瓷产率；结合所开发的柔性浸渍技术，使前驱体原位固化在纤维预制体中，避免前驱体从预制体中流出。三者结合，6～8个浸渍固化裂解周期后，复合材料总的质量增加率为160％，更多的浸渍周期对复合材料的致密化没有太大影响。
本发明中，上述所述碳纤维预制体的编织方式可包括二维平铺、二维编织、三维缝合和三维针刺中的至少一种。所述碳纤维预制体的纤维类型可包括T300、T700、T1000、M45中的至少一种。
作为一个致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料快速制备方法的示例，包括：以含有乙烯基官能团的低粘度液态聚硼硅氮烷为前驱体，以自由基引发剂(如：过氧类(过氧化二异丙苯、过氧化十二酰等)或者偶氮类(偶氮二异庚腈等))对其改性；采用柔性浸渍技术将前驱体引入到碳纤维预制体中，密封状态下，在50～150℃条件下交联固化2～4小时；惰性气氛、900～1400℃条件下热处理2～4小时进行裂解；重复上述步骤6～8次，即获得致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料。
本发明采用阿基米德法测得所述致密Cf/SiBCN复合材料的开气孔率≤10％。采用万能试验机测得所述致密Cf/SiBCN复合材料的室温3点弯曲强度≥370MPa；拉伸强度≥180MPa；断裂韧性≥13MPa·m1/2；1500℃弯曲强度≥350MPa；1500℃拉伸强度≥160MPa。采用高精度天平测得所述致密Cf/SiBCN复合材料在1500℃×100小时氧化的质量变化率≤5mg/cm2·h。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
以三维针刺结构T300碳纤维预制体为增强体，纤维表面沉积热解碳界面；按100：1称取聚硼硅氮烷和过氧化二异丙苯，在惰性气氛保护下，搅拌2小时，过氧化二异丙苯完全溶解；通过柔性浸渍技术将上述前驱体混合物引入到三维预制体中；将密封的浸渍过前驱体混合物的三维预制体在120℃保温2小时(固化制度：以2℃/分钟升温至120℃后并保温2小时)，前驱体缓慢固化；将固化后的坯体在1100℃，惰性气氛(氮气或氩气)下保温2小时(裂解制度：先以5℃/分钟升温至400℃后保温2小时，再以2℃/分钟升温至1100℃并保温2小时)；重复浸渍固化裂解7次，最终获得致密的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料(合计质量增加率为160％，开气孔率9.6％)，每轮次的质量变化率，气孔率如图2所示。从图2可以看出浸渍固化裂解1次复合材料增重率高达65.38％，这远远大于常规方法的首次浸渍效率；在重复浸渍固化裂解2、3、4次后，质量增加率(质量增加/纤维预制体的质量×100％)分别为42.78％、28.11％、17.12％；在重复浸渍固化裂解5、6、7次时所制备的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料质量增加率分别为4.57％、1.84％、0.97％，开气孔率分别为11.7％、10.1％、9.6％。可见，重复浸渍固化裂解6次以下，复合材料的质量增加率和开气孔率变化比较明显；但是，重复浸渍固化裂解6次以上，复合材料质量增加率和开气孔率变化均趋于平缓，继续增加浸渍固化裂解周期，对复合材料的致密化没有太大的效果。因此，浸渍固化裂解周期控制在6～8次最为合适；
将本实施例中通过重复浸渍-固化-裂解7次制备的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料用扫描电镜对材料表面微观结构进行观察，如图3所示，可以看出材料致密化效果良好。
实施例2
以三维针刺结构T300碳纤维预制体为增强体，纤维表面沉积C/SiC多层界面；按100：1称取聚硼硅氮烷和过氧化二异丙苯，在惰性气氛保护下，搅拌2小时，过氧化二异丙苯完全溶解；通过柔性浸渍技术将上述前驱体混合物引入到三维预制体中；将密封的浸渍过前驱体混合物的三维预制体在120℃保温2小时(固化制度：以2℃/分钟升温至120℃后并保温2小时)，前驱体缓慢固化；将固化后的坯体在1100℃，惰性气氛(氮气或氩气)下保温2小时(裂解制度：先以5℃/分钟升温至400℃后保温2小时，再以2℃/分钟升温至1100℃并保温2小时)；重复浸渍固化裂解7次，最终获得致密的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料(开气孔率达到9.1％)。
实施例3
以三维针刺结构T300碳纤维预制体为增强体，纤维表面沉积BN界面；按100：1称取聚硼硅氮烷和过氧化二异丙苯，在惰性气氛保护下，搅拌2小时，过氧化二异丙苯完全溶解；通过柔性浸渍技术将上述前驱体混合物引入到三维预制体中；将密封的浸渍过前驱体混合物的三维预制体在120℃保温2小时(固化制度：以2℃/分钟升温至120℃后并保温2小时)，前驱体缓慢固化；将固化后的坯体在1100℃，惰性气氛(氮气或氩气)下保温2小时(裂解制度：先以5℃/分钟升温至400℃后保温2小时，再以2℃/分钟升温至1100℃并保温2小时)；重复浸渍固化裂解7次，最终获得致密的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料(开气孔率达到9.8％)。
实施例4
以三维针刺结构T700碳纤维预制体为增强体，纤维表面沉积C/SiC多层界面；按100：1称取聚硼硅氮烷和过氧化二异丙苯，在惰性气氛保护下，搅拌2小时，过氧化二异丙苯完全溶解；通过柔性浸渍技术将上述前驱体混合物引入到三维预制体中；将密封的浸渍过前驱体混合物的三维预制体在120℃保温2小时(固化制度：以2℃/分钟升温至120℃后并保温2小时)，前驱体缓慢固化；将固化后的坯体在1100℃，惰性气氛(氮气或氩气)下保温2小时(裂解制度：先以5℃/分钟升温至400℃后保温2小时，再以2℃/分钟升温至1100℃并保温2小时)；重复浸渍固化裂解7次，最终获得致密的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料(开气孔率达到9.4％)。
实施例5
以三维针刺结构M45碳纤维预制体为增强体，纤维表面沉积C/SiC多层界面；按100：1称取聚硼硅氮烷和过氧化二异丙苯，在惰性气氛保护下，搅拌2小时，过氧化二异丙苯完全溶解；通过柔性浸渍技术将上述前驱体混合物引入到三维预制体中；将浸渍过前驱体混合物的三维预制体在120℃保温2小时(固化制度：以2℃/分钟升温至120℃后并保温2小时)，前驱体缓慢固化；将固化后的坯体在1100℃，惰性气氛(氮气或氩气)下保温2小时(裂解制度：先以5℃/分钟升温至400℃后保温2小时，再以2℃/分钟升温至1100℃并保温2小时)；重复浸渍固化裂解7次，最终获得致密的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料(开气孔率达到9.5％)。
实施例6
以二维平铺结构T300碳纤维预制体为增强体，纤维表面沉积C/SiC多层界面；按100：1称取聚硼硅氮烷和过氧化二异丙苯，在惰性气氛保护下，搅拌2小时，过氧化二异丙苯完全溶解；通过柔性浸渍工艺将上述前驱体混合物引入到三维预制体中；将密封的浸渍过前驱体混合物的三维预制体在120℃保温2小时(固化制度：以2℃/分钟升温至120℃后并保温2小时)，前驱体缓慢固化；将固化后的坯体在1100℃，惰性气氛(氮气或氩气)下保温2小时(裂解制度：先以5℃/分钟升温至400℃后保温2小时，再以2℃/分钟升温至1100℃并保温2小时)；重复浸渍固化裂解7次，最终获得致密的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料(开气孔率达到9.6％)。
实施例7
以三维针刺结构T300碳纤维预制体为增强体，纤维表面沉积C/SiC多层界面；按100：5称取聚硼硅氮烷和过氧化二异丙苯，在惰性气氛保护下，搅拌2小时，过氧化二异丙苯完全溶解；通过柔性浸渍技术将上述前驱体混合物引入到三维预制体中；将密封的浸渍过前驱体混合物的三维预制体在120℃保温2小时(固化制度：以2℃/分钟升温至120℃后并保温2小时)，前驱体缓慢固化；将固化后的坯体在1100℃，惰性气氛(氮气或氩气)下保温2小时(裂解制度：先以5℃/分钟升温至400℃后保温2小时，再以2℃/分钟升温至1100℃并保温2小时)；重复浸渍固化裂解7次，最终获得致密的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料(开气孔率达到9.6％)。
实施例8
以三维针刺结构T300碳纤维预制体为增强体，纤维表面沉积C/SiC多层界面；按100：1称取聚硼硅氮烷和过氧化十二酰，在惰性气氛保护下，搅拌2小时，过氧化十二酰完全溶解；通过柔性浸渍技术将上述前驱体混合物引入到三维预制体中；将密封的浸渍过前驱体混合物的三维预制体在80℃保温2小时，(固化制度：以1℃/分钟升温至80℃后并保温2小时)，前驱体缓慢固化；将固化后的坯体在1100℃，惰性气氛(氮气或氩气)下保温2小时(裂解制度：先以5℃/分钟升温至400℃后保温2小时，再以2℃/分钟升温至1100℃并保温2小时)；重复浸渍固化裂解7次，最终获得致密的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料(开气孔率达到9.8％)。
实施例9
以三维针刺结构T300碳纤维预制体为增强体，纤维表面沉积C/SiC多层界面；按100：1称取聚硼硅氮烷和偶氮二异庚腈，在惰性气氛保护下，搅拌2小时，偶氮二异庚腈完全溶解；通过柔性浸渍技术将上述前驱体混合物引入到三维预制体中；将密封的浸渍过前驱体混合物的三维预制体在50℃保温2小时，(固化制度：以1℃/分钟升温至50℃后并保温2小时)，前驱体缓慢固化；将固化后的坯体在1100℃，惰性气氛(氮气或氩气)下保温2小时(裂解制度：先以5℃/分钟升温至400℃后保温2小时，再以2℃/分钟升温至1100℃并保温2小时)；重复浸渍固化裂解7次，最终获得致密的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料(开气孔率达到9.6％)。
对比例1
以三维针刺结构T300碳纤维预制体为增强体，纤维表面沉积热解碳界面；按100：1称取聚硼硅氮烷和过氧化二异丙苯，在惰性气氛保护下，搅拌2小时，过氧化二异丙苯完全溶解；通过常规浸渍技术，将三维预制体浸泡在上述前驱体混合物中；将浸渍过前驱体混合物的三维预制体在空气中、120℃下保温2小时(固化制度：以2℃/分钟升温至120℃后并保温2小时)，前驱体缓慢固化；将固化后的坯体在1100℃，惰性气氛(氮气或氩气)下保温2小时(裂解制度：先以5℃/分钟升温至400℃后保温2小时，再以2℃/分钟升温至1100℃并保温2小时)；重复浸渍固化裂解7次，最终获得Cf/SiBCN陶瓷基复合材料(开气孔率17.8％、SiBCN中氧含量是6.78wt％)。
表1为本发明实施例1-9和对比例1制备的致密的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料的性能参数，并将实施例1中重复浸渍固化裂解4、5、6次时获得的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料分别标注为对比例2a、对比例2b、对比例2c，其性能参数也参见下表1：
上述表1中氧化质量变化率是指将所制备的Cf/SiBCN陶瓷基复合材料在空气气氛中1500℃×100小时处理前后质量的变化情况。

Claims (10)

1.一种致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
（1）利用真空作用将含有聚硼硅氮烷和自由基引发剂的前驱体混合溶液引入到碳纤维预制体中，然后在密封状态下交联固化，并在惰性气氛下裂解，得到Cf/SiBCN陶瓷基复合材料，所述自由基引发剂为过氧类引发剂或/和偶氮类引发剂；
（2）重复浸渍-交联固化-裂解6～8次，得到所述致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含有乙烯基官能团的聚硼硅氮烷的粘度为5～10mPa·S，分子量为900～1000，优选地所述含有乙烯基官能团的聚硼硅氮烷和自由基引发剂的质量比为100：（1～5）。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述自由基引发剂为过氧化二异丙苯DCP、过氧化十二酰LPO和偶氮二异庚腈ABVN中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍的时间为1～2小时。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述交联固化的温度为50～150℃，时间为2～4小时；优选地所述交联固化的制度包括：以1～5℃/分钟升温至50～150℃后并保温2～4小时。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述裂解的氛围为惰性气氛，温度为900～1400℃，时间为2～4小时；优选地所述裂解的制度包括：先以1～5℃/分钟升温至400℃后保温1～2小时，再以0.5～2℃/分钟升温至900～1400℃并保温2～4小时。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，裂解之后，以1～5℃/分钟的降温速率冷却至室温。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述碳纤维预制体的编织方式包括二维平铺、二维编织、三维缝合和三维针刺中的至少一种，所述碳纤维预制体的纤维类型包括T300、T700、T1000、M45中的至少一种。
9.一种根据权利要求1-8中任一项所述制备方法制备的致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料，其特征在于，所述致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料的开气孔率≤10%，室温3点弯曲强度≥370MPa，拉伸强度≥180MPa，断裂韧性≥13MPa·m1/2。
10.根据权利要求9所述的致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料，其特征在于，所述致密Cf/SiBCN陶瓷基复合材料的1500℃弯曲强度≥350 MPa，1500℃拉伸强度≥160 MPa，1500℃×100小时氧化质量变化率≤5mg/cm2·h。
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