CN116120080B - 一种ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种ZrB2‑ZrC‑SiC改性碳/碳复合材料及其制备方法和应用，首先采用真空抽滤法将ZrB2陶瓷粉体引入低密度多孔C/C复合材料中，随后将抽滤所得试样进行超声处理；再采用RMI工艺，借助ZrSi2与碳基体反应生成SiC与ZrC，最终获得ZrB2‑ZrC‑SiC改性C/C复合材料。一方面通过真空抽滤将ZrB2陶瓷粉体引入多孔C/C复合材料中，实现ZrB2陶瓷粉体在C/C复合材料内部的均匀分布；另一方面，采用RMI工艺，借助ZrSi2与碳基体反应生成SiC与ZrC，实现基体的快速致密化，制备出能够具有优异抗烧蚀性能的ZrB2‑ZrC‑SiC改性C/C复合材料。
Description
技术领域
本发明属于防氧化碳/碳(C/C)复合材料制备技术领域，涉及一种超高温陶瓷改性C/C复合材料的制备方法，具体涉及一种ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料的制备方法。
背景技术
新型飞行器的研制对热结构材料和热防护材料的性能提升提出更大挑战，急需开发新型耐高温、长寿命的复合材料，以满足航空航天事业和国防科技领域发展的需求。C/C复合材料因其低密度、高比强、高比模、低热膨胀系数，尤其是在超高温下仍能保持高强度的特性而被认为是最具发展潜力的新型材料之一，然而在高温有氧环境下易氧化的问题严重限制了其应用。
目前解决C/C复合材料氧化烧蚀问题的途径主要有两种：一是以防止含氧气体接触扩散为前提的外部抗氧化涂层技术，即在C/C复合材料表面制备耐高温氧化的涂层[JinXC,Fan XL,Lu CS,et al.Advances in oxidation and ablation resistance of highand ultra-high temperature ceramics modified or coated carbon/carboncomposites.J.Eur.Ceram.Soc 2018,38:1-28]，利用高温涂层隔离氧和C/C复合材料基体，从理论上可以起到很好的防护效果，但涂层与C/C复合材料之间物理化学不相容的问题一直未能得到彻底解决，尤其对于高性能发动机热端部件和空天飞行器热防护系统服役过程中的超高温、强冲刷、高频振动、高低温瞬时热震等极端苛刻环境，涂层易发生开裂、剥落、烧蚀等失效。二是以材料本身抑制氧化反应为前提的内部基体改性技术[Tang SF,HuCL.Preparation and properties of carbon fiber reinforced ultra-hightemperature ceramic composites for aerospace applications:a review,J.Mater.Sci.Technol.33(2017)117-130.]，即在C/C复合材料内部添加抗氧化组分，使其本身就具有较强的抗氧化能力。
近年来，在基体改性技术方面，国内外学者开发的料浆浸渍(SI)、前驱体浸渍裂解(PIP)、化学气相渗透(CVI)及反应熔渗(RMI)等方法成功将多种抗氧化烧蚀陶瓷引入C/C复合材料中。但是依旧存在一些问题，比如SI工艺成本较低，但颗粒容易团聚在材料表面，导致表层封孔，内部留有较多的孔隙；PIP法可以在C/C复合材料内部同时引入多种陶瓷，但浸渍周期较长，先驱体在裂解过程中释放气体产物会导致材料体积收缩形成裂纹或孔隙，多次循环高温处理也会造成材料内部缺陷较多；CVI法能在较低温度下制备，材料内部残余应力小，碳纤维几乎不受损伤，可实现微观尺度上的成分设计。但CVI法存在基体致密化速率低，生产周期长，成本高等问题；RMI法的优点在于制备周期短、工艺简单、成本低，可以做到近净成型，且制备的材料致密度高。但是由于在RMI法中反应温度较高，纤维和熔体之间不可避免的剧烈反应，容易对C/C基体中的碳纤维造成一定损伤，使复合材料的力学性能较差。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料及其制备方法和应用，以解决现有技术对C/C复合材料进行基体改性处理时无法满足抗烧蚀性能的技术问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明公开了一种ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将ZrB2陶瓷粉体与无水乙醇充分混匀，得到ZrB2陶瓷粉体混合液；
2)将低密度碳/碳复合材料加工成圆片，清洗、烘干后，制得试样A；
3)采用真空抽滤法，对试样A进行固定，用ZrB2陶瓷粉体混合液A在真空度为0.06～0.1MPa下进行抽滤，抽滤时间为5～10min，得到试样B；
4)将试样B进行超声振荡处理，然后干燥，制得试样C；
5)对试样C依次按照步骤3)和步骤4)的操作，重复处理数次，制得C/C-ZrB2试样；
6)在C/C-ZrB2试样上、下分别包埋一层ZrSi2粉体，并在氩气气氛下进行高温热处理，制得ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料。
优选地，步骤1)中，以质量百分比计，ZrB2陶瓷粉体占30％～50％，无水乙醇占50％～70％。
优选地，步骤2)中，所述低密度碳/碳复合材料的密度为1.0～1.3g/cm3；加工的圆片的尺寸为Φ30mm×5mm。
进一步优选地，所述低密度C/C复合材料采用等温气相沉积法制得，具体操作如下：将2D针刺碳毡预制体清洗烘干后放入等温化学沉积炉内的石墨模具中，然后利用真空泵将沉积炉内压力抽至3000～6000Pa，在900～1200℃下进行沉积5～20h，沉积过程中天然气的流量控制为0.2～0.6L/min，沉积完成后，断电降温，冷却至室温即得低密度C/C复合材料。
优选地，步骤2)中，清洗是将圆片置于无水乙醇中超声清洗30～60min，烘干是在60～90℃下处理1～3h。
优选地，步骤3)中，真空抽滤采用的有机系滤膜的孔径为0.45μm。
优选地，步骤4)中，超声振荡处理是在超声功率为50～100W的条件下处理3～5min；干燥是在60～90℃下处理1～3h。
优选地，步骤5)中，重复处理次数为5～10次。
优选地，步骤6)中，在石墨坩埚底部平铺一层厚度为5～10mm的ZrSi2粉体，将C/C-ZrB2试样置于该ZrSi2粉体上，随后再加入ZrSi2粉体，将C/C-ZrB2试样充分包埋；高温热处理是在1700～2000℃下处理1～2h，高温热处理过程中的升温速率为5～10℃/min，冷却方式为随炉冷却。
本发明还公开了采用上述的制备方法制得的ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料，该ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料在热流密度为2.38MW/m2的氧乙炔火焰下烧蚀90s，其质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.19mg/s和-1.21μm/s。
本发明还公开了上述的ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料在制备航空航天飞行器中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开的ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料的制备方法，一方面，真空抽滤将ZrB2陶瓷粉体引入多孔C/C复合材料中，实现了ZrB2陶瓷在碳基体中的均匀分布，相比PIP与CVI工艺，可显著缩短制备时间；此外，ZrB2陶瓷粉体的引入在一定程度可减弱反应熔渗过程中熔体对碳纤维的损伤；另一方面，采用反应熔渗工艺通过ZrSi2与碳基体原位反应生成SiC与ZrC可快速实现基体的致密化并获得多元陶瓷共改性C/C复合材料。
本发明所制备的ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料相比未基体改性的C/C复合材料试样弯曲强度提升36.3％，在热流密度为2.38MW/m2的氧乙炔火焰下烧蚀90s，其质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.19mg/s和-1.21μm/s，展现出良好的抗烧蚀性能。因此能够在航空航天飞行器领域得到广泛应用。
附图说明
图1为ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料的XRD图谱；
图2为ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料的SEM照片；其中，(a)为低倍；(b)为高倍；
图3为C/C复合材料和ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料三点弯测试：其中，(a)载荷-位移曲线；(b)弯曲强度；
图4为ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料烧蚀后形貌分析；其中，(a)宏观照片；(b)表面SEM照片。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
实施例1
一种ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)取ZrB2陶瓷粉体与无水乙醇，充分混合，其中乙醇的质量分数为50wt％，ZrB2陶瓷粉体的质量分数为50wt％，经超声处理后通过磁力搅拌制得ZrB2陶瓷粉体混合液；
步骤(2)将2D针刺碳毡预制体清洗烘干后放入等温化学沉积炉内的石墨模具中，然后利用真空泵将沉积炉内压力抽至3000Pa，在900℃下进行沉积5h，沉积过程中天然气的流量控制为0.2L/min，沉积完成后，断电降温，冷却至室温即得密度为1.0g/cm3的C/C复合材料。
步骤(3)将步骤(2)所得密度为1.0g/cm3的低密度C/C加工成尺寸为Φ30mm×5mm的圆片，置于无水乙醇中超声清洗30min后放入烘箱中于60℃干燥3h后备用；
步骤(4)将直径为50mm，孔径为0.45μm的有机系滤膜，置于砂芯过滤器上，用无水乙醇润湿使滤膜和装置表面紧密贴合。将步骤(3)所得试样置于有机滤膜上，随后将圆筒玻璃漏斗对准并放于砂芯过滤器上，再用铝合金夹子将两者固定；将装置固定好后，将步骤(1)所得ZrB2陶瓷粉体混合液倒入玻璃漏斗，然后打开真空泵在真空度为0.1MPa下进行抽滤，抽滤时间10min；
步骤(5)将步骤(4)所得试样在超声波发生器中进行超声震荡3min，超声功率50W，取出后放入烘箱中于60℃干燥3h后备用；
步骤(6)重复步骤(4)与(5)5次即得C/C-ZrB2试样；
步骤(7)在石墨坩埚底部平铺一层厚度为5mm的ZrSi2粉体，将步骤(6)所得C/C-ZrB2试样置于ZrSi2粉体上，随后再加入ZrSi2粉体，将试样充分包埋，密封石墨坩埚后将其放入高温石墨化炉中在氩气保护下于1700℃下处理2h，升温速率5℃/min，之后随炉冷却；在高温热处理结束后，将试样从石墨坩埚中取出，去除表面未反应的粉体即得ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料。
参见图1，为ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料的XRD图谱。由图1可以看出，所制备超高温陶瓷改性试样表面检测到ZrB2、ZrC、SiC和C。其中ZrB2由真空抽滤引至C/C复合材料内部，ZrC和SiC由ZrSi2与碳基体反应生成，说明真空抽滤结合反应熔渗工艺能成功实现多元陶瓷共改性C/C复合材料。
实施例2
一种ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)取ZrB2陶瓷粉体与无水乙醇，充分混合，其中乙醇的质量分数为60wt％，ZrB2陶瓷粉体的质量分数为40wt％，经超声处理后通过磁力搅拌制得ZrB2陶瓷粉体混合液；
步骤(2)将2D针刺碳毡预制体清洗烘干后放入等温化学沉积炉内的石墨模具中，然后利用真空泵将沉积炉内压力抽至3500Pa，在1000℃下进行沉积8h，沉积过程中天然气的流量控制为0.3L/min，沉积完成后，断电降温，冷却至室温即得密度为1.1g/cm3的C/C复合材料。
步骤(3)将步骤(2)所得密度为1.1g/cm3的低密度C/C加工成尺寸为Φ30mm×5mm的圆片，置于无水乙醇中超声清洗40min后放入烘箱中于70℃干燥2h后备用；
步骤(4)将直径为50mm，孔径为0.45μm的有机系滤膜，置于砂芯过滤器上，用无水乙醇润湿使滤膜和装置表面紧密贴合。将步骤(3)所得试样置于有机滤膜上，随后将圆筒玻璃漏斗对准并放于砂芯过滤器上，再用铝合金夹子将两者固定；将装置固定好后，将步骤(1)所得ZrB2陶瓷粉体混合液倒入玻璃漏斗，然后打开真空泵在真空度为0.08MPa下进行抽滤，抽滤时间8min；
步骤(5)将步骤(4)所得试样在超声波发生器中进行超声震荡5min，超声功率80W，取出后放入烘箱中于70℃干燥2h后备用；
步骤(6)重复步骤(4)与(5)8次即得C/C-ZrB2试样；
步骤(7)在石墨坩埚底部平铺一层厚度为8mm的ZrSi2粉体，将步骤(6)所得C/C-ZrB2试样置于ZrSi2粉体上，随后再加入ZrSi2粉体，将试样充分包埋，密封石墨坩埚后将其放入高温石墨化炉中在氩气保护下于1900℃下处理1.5h，升温速率8℃/min，之后随炉冷却；在高温热处理结束后，将试样从石墨坩埚中取出，去除表面未反应的粉体即得ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料。
图2为ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料的SEM照片。从图2(a)中可以看出，大量陶瓷相填充在基体纤维间，证明熔体具有良好的熔渗能力。从图2(b)中可以看出，复合材料基体内主要由黑色、灰色、白色三种相组成。其中灰色相为SiC，黑色相为C，白色相为ZrC和ZrB2。各陶瓷相分布均匀，紧密结合，无明显孔洞、裂纹等缺陷。
实施例3
一种ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)取的ZrB2陶瓷粉体与无水乙醇充分混合，其中乙醇的质量分数为70wt％，ZrB2陶瓷粉体的质量分数为30wt％，经超声处理后通过磁力搅拌制得ZrB2陶瓷粉体混合液；
步骤(2)将2D针刺碳毡预制体清洗烘干后放入等温化学沉积炉内的石墨模具中，然后利用真空泵将沉积炉内压力抽至6000Pa，在1200℃下进行沉积20h，沉积过程中天然气的流量控制为0.6L/min，沉积完成后，断电降温，冷却至室温即得密度为1.3g/cm3的C/C复合材料。
步骤(3)将步骤(2)所得密度为1.3g/cm3的低密度C/C加工成尺寸为Φ30mm×5mm的圆片，置于无水乙醇中超声清洗60min后放入烘箱中于90℃干燥1h后备用；
步骤(4)将直径为50mm，孔径为0.45μm的有机系滤膜，置于砂芯过滤器上，用无水乙醇润湿使滤膜和装置表面紧密贴合。将步骤(3)所得试样置于有机滤膜上，随后将圆筒玻璃漏斗对准并放于砂芯过滤器上，再用铝合金夹子将两者固定；将装置固定好后，将步骤(1)所得ZrB2陶瓷粉体混合液倒入玻璃漏斗，然后打开真空泵在真空度为0.06MPa下进行抽滤，抽滤时间5min；
步骤(5)将步骤(4)所得试样在超声波发生器中进行超声震荡5min，超声功率100W，取出后放入烘箱中于90℃干燥1h后备用；
步骤(6)重复步骤(4)与(5)10次即得C/C-ZrB2试样；
步骤(7)在石墨坩埚底部平铺一层厚度为6mm的ZrSi2粉体，将步骤(6)所得C/C-ZrB2试样置于ZrSi2粉体上，随后再加入ZrSi2粉体，将试样充分包埋，密封石墨坩埚后将其放入高温石墨化炉中在氩气保护下于2000℃下处理1h，升温速率10℃/min，之后随炉冷却；在高温热处理结束后，将试样从石墨坩埚中取出，去除表面未反应的粉体即得ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料。
图3(a)为C/C复合材料和ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料的载荷-位移曲线。从图中可看出，C/C复合材料与ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料在达到最大载荷后，载荷随位移增加呈缓慢台阶式下降，均表现出假塑性断裂特征，这说明真空抽滤结合反应熔渗工艺能避免单一的反应熔渗工艺对碳纤维的损伤。由于陶瓷相的引入，C/C复合材料内的孔隙与缺陷等被充分填充，因此ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料比未基体改性的C/C复合材料试样弯曲强度提升了36.3％，图3中(b)。
实施例4
一种ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)取的ZrB2陶瓷粉体与无水乙醇充分混合，其中乙醇的质量分数为65wt％，ZrB2陶瓷粉体的质量分数为35wt％，经超声处理后通过磁力搅拌制得ZrB2陶瓷粉体混合液；
步骤(2)将2D针刺碳毡预制体清洗烘干后放入等温化学沉积炉内的石墨模具中，然后利用真空泵将沉积炉内压力抽至4000Pa，在1100℃下进行沉积12h，沉积过程中天然气的流量控制为0.4L/min，沉积完成后，断电降温，冷却至室温即得密度为1.2g/cm3的C/C复合材料。
步骤(3)将步骤(2)所得密度为1.2g/cm3的低密度C/C加工成尺寸为Φ30mm×5mm的圆片，置于无水乙醇中超声清洗50min后放入烘箱中于80℃干燥1h后备用；
步骤(4)将直径为50mm，孔径为0.45μm的有机系滤膜，置于砂芯过滤器上，用无水乙醇润湿使滤膜和装置表面紧密贴合。将步骤(3)所得试样置于有机滤膜上，随后将圆筒玻璃漏斗对准并放于砂芯过滤器上，再用铝合金夹子将两者固定；将装置固定好后，将步骤(1)所得ZrB2陶瓷粉体混合液倒入玻璃漏斗，然后打开真空泵在真空度为0.09MPa下进行抽滤，抽滤时间6min；
步骤(5)将步骤(4)所得试样在超声波发生器中进行超声震荡4min，超声功率60W，取出后放入烘箱中于80℃干燥1h后备用；
步骤(6)重复步骤(4)与(5)6次即得C/C-ZrB2试样；
步骤(7)在石墨坩埚底部平铺一层厚度为6mm的ZrSi2粉体，将步骤(6)所得C/C-ZrB2试样置于ZrSi2粉体上，随后再加入ZrSi2粉体，将试样充分包埋，密封石墨坩埚后将其放入高温石墨化炉中在氩气保护下于1800℃下处理2h，升温速率6℃/min，之后随炉冷却；在高温热处理结束后，将试样从石墨坩埚中取出，去除表面未反应的粉体即得ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料。
图4为ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料烧蚀后的宏观照片与SEM照片。从图4(a)中可以看出，在热流密度为2.38MW/m2氧乙炔烧蚀环境下烧蚀90s后，试样整体均匀、平整，没有宏观缺陷。从图4(b)可以看出试样表面形成致密的氧化物层。ZrO2均匀的镶嵌在致密的SiO玻璃层中，这种结构有利于阻止氧乙炔焰对内部基体的进一步侵蚀，表明试样具有优异的抗烧蚀性能。
实施例5
一种ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)取的ZrB2陶瓷粉体与无水乙醇充分混合，其中乙醇的质量分数为55wt％，ZrB2陶瓷粉体的质量分数为45wt％，经超声处理后通过磁力搅拌制得ZrB2陶瓷粉体混合液；
步骤(2)将2D针刺碳毡预制体清洗烘干后放入等温化学沉积炉内的石墨模具中，然后利用真空泵将沉积炉内压力抽至5000Pa，在1150℃下进行沉积15h，沉积过程中天然气的流量控制为0.5L/min，沉积完成后，断电降温，冷却至室温即得密度为1.25g/cm3的C/C复合材料。
步骤(3)将步骤(2)所得密度为1.25g/cm3的低密度C/C加工成尺寸为Φ30mm×5mm的圆片，置于无水乙醇中超声清洗55min后放入烘箱中于75℃干燥2h后备用；
步骤(4)将直径为50mm，孔径为0.45μm的有机系滤膜，置于砂芯过滤器上，用无水乙醇润湿使滤膜和装置表面紧密贴合。将(3)所得试样置于有机滤膜上，随后将圆筒玻璃漏斗对准并放于砂芯过滤器上，再用铝合金夹子将两者固定；将装置固定好后，将步骤(1)所得ZrB2陶瓷粉体混合液倒入玻璃漏斗，然后打开真空泵在真空度为0.07MPa下进行抽滤，抽滤时间7min；
步骤(5)步骤将(4)所得试样在超声波发生器中进行超声震荡3min，超声功率90W，取出后放入烘箱中于85℃干燥2h后备用；
步骤(6)重复步骤(4)与(5)9次即得C/C-ZrB2试样；
步骤(7)在石墨坩埚底部平铺一层厚度为7mm的ZrSi2粉体，将步骤(6)所得C/C-ZrB2试样置于ZrSi2粉体上，随后再加入ZrSi2粉体，将试样充分包埋，密封石墨坩埚后将其放入高温石墨化炉中在氩气保护下于1950℃下处理1h，升温速率8℃/min，之后随炉冷却；在高温热处理结束后，将试样从石墨坩埚中取出，去除表面未反应的粉体即得ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料。
综上所述，本发明为了提高C/C复合材料在超高温、强燃气冲刷等极端苛刻环境下的服役稳定性，本发明提出一种真空抽滤结合反应熔渗工艺制备ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料的思路。本发明首先采用真空抽滤法将ZrB2陶瓷粉体引入低密度多孔C/C复合材料中，随后将抽滤所得试样进行超声处理；再采用RMI工艺，借助ZrSi2与碳基体反应生成SiC与ZrC，最终获得ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料。一方面通过真空抽滤将ZrB2陶瓷粉体引入多孔C/C复合材料中，实现ZrB2陶瓷粉体在C/C复合材料内部的均匀分布；另一方面，采用RMI工艺，借助ZrSi2与碳基体反应生成SiC与ZrC，实现基体的快速致密化，制备出能够具有优异抗烧蚀性能的ZrB2-ZrC-SiC改性C/C复合材料。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将ZrB2陶瓷粉体与无水乙醇充分混匀，得到ZrB2陶瓷粉体混合液；
2)将低密度碳/碳复合材料加工成圆片，清洗、烘干后，制得试样A；
3)采用真空抽滤法，对试样A进行固定，用ZrB2陶瓷粉体混合液A在真空度为0.06～0.1MPa下进行抽滤，抽滤时间为5～10min，得到试样B；
其中，采用真空抽滤法，对试样A进行固定的具体操作如下：
真空抽滤采用的有机系滤膜的孔径为0.45μm，抽滤处理时：将所述有机系滤膜置于砂芯过滤器上，用无水乙醇润湿使有机系滤膜和砂芯过滤器表面紧密贴合，将试样A置于有机系滤膜上，随后将圆筒玻璃漏斗对准并放于砂芯过滤器上，再用铝合金夹子将两者固定；
4)将试样B进行超声振荡处理，然后干燥，制得试样C；
5)对试样C依次按照步骤3)和步骤4)的操作，重复处理数次，制得C/C-ZrB2试样；
6)在C/C-ZrB2试样上、下分别包埋一层ZrSi2粉体，并在氩气气氛下进行高温热处理，制得ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料；
其中，高温热处理是在1700～2000℃下处理1～2h，高温热处理过程中的升温速率为5～10℃/min，冷却方式为随炉冷却。
2.根据权利要求1所述的ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，以质量百分比计，ZrB2陶瓷粉体占30％～50％，无水乙醇占50％～70％。
3.根据权利要求1所述的ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述低密度碳/碳复合材料的密度为1.0～1.3g/cm3；加工的圆片的尺寸为Φ30mm×5mm。
4.根据权利要求1所述的ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，清洗是将圆片置于无水乙醇中超声清洗30～60min，烘干是在60～90℃下处理1～3h。
5.根据权利要求1所述的ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4)中，超声振荡处理是在超声功率为50～100W的条件下处理3～5min；干燥是在60～90℃下处理1～3h。
6.根据权利要求1所述的ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤5)中，重复处理次数为5～10次。
7.根据权利要求1所述的ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤6)中，在石墨坩埚底部平铺一层厚度为5～10mm的ZrSi2粉体，将C/C-ZrB2试样置于该ZrSi2粉体上，随后再加入ZrSi2粉体，将C/C-ZrB2试样充分包埋。
8.采用权利要求1～7中任意一项所述的制备方法制得的ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料，其特征在于，该ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料在热流密度为2.38MW/m2的氧乙炔火焰下烧蚀90s，其质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.19mg/s和-1.21μm/s。
9.权利要求8所述的ZrB2-ZrC-SiC改性碳/碳复合材料在制备航空航天飞行器中的应用。
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116835989B (zh) * | 2023-06-16 | 2024-03-22 | 中南大学 | 一种C/C-SiC-ZrC-ZrB2复合材料及其制备方法与应用 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102515870A (zh) * | 2011-12-10 | 2012-06-27 | 西北工业大学 | 一种C/SiC-ZrB2-ZrC超高温陶瓷基复合材料的制备方法 |
| CN103058711A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-24 | 西北工业大学 | 一种通过超高温陶瓷粉基体改性制备超高温陶瓷基复合材料的方法 |
| CN103964882A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-08-06 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种纤维增强超高温陶瓷基复合材料的制备方法 |
| CN104230367A (zh) * | 2014-09-10 | 2014-12-24 | 武汉科技大学 | 一种SiC-ZrC-ZrB2纳米复相陶瓷改性C/C复合材料及其制备方法 |
| CN106747477A (zh) * | 2015-11-25 | 2017-05-31 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种Cf/SiC-ZrC-ZrB2超高温陶瓷基复合材料的制备方法 |
| CN108503390A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-09-07 | 西北工业大学 | 碳/碳复合材料表面镶嵌SiC-ZrB2-ZrSi2复合抗氧化涂层的制备方法 |
| CN110256082A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-09-20 | 浙江理工大学 | 反应烧结制备单晶碳化硅纳米纤维/碳化硅陶瓷基复合材料的方法 |
| CN114671690A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-06-28 | 西安交通大学 | 同步反应连接-制备异质SiC基陶瓷材料连接件及方法 |
| CN114956844A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-30 | 张美红 | 一种三维碳纤维增韧陶瓷基复合材料及其制备方法 |
| CN115611647A (zh) * | 2022-07-12 | 2023-01-17 | 西北工业大学 | 耐极端环境碳基复合材料主动热疏导和长寿命防氧化烧蚀结构及制备方法 |
-
2023
- 2023-02-21 CN CN202310147487.5A patent/CN116120080B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102515870A (zh) * | 2011-12-10 | 2012-06-27 | 西北工业大学 | 一种C/SiC-ZrB2-ZrC超高温陶瓷基复合材料的制备方法 |
| CN103058711A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-24 | 西北工业大学 | 一种通过超高温陶瓷粉基体改性制备超高温陶瓷基复合材料的方法 |
| CN103964882A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-08-06 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种纤维增强超高温陶瓷基复合材料的制备方法 |
| CN104230367A (zh) * | 2014-09-10 | 2014-12-24 | 武汉科技大学 | 一种SiC-ZrC-ZrB2纳米复相陶瓷改性C/C复合材料及其制备方法 |
| CN106747477A (zh) * | 2015-11-25 | 2017-05-31 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种Cf/SiC-ZrC-ZrB2超高温陶瓷基复合材料的制备方法 |
| CN108503390A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-09-07 | 西北工业大学 | 碳/碳复合材料表面镶嵌SiC-ZrB2-ZrSi2复合抗氧化涂层的制备方法 |
| CN110256082A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-09-20 | 浙江理工大学 | 反应烧结制备单晶碳化硅纳米纤维/碳化硅陶瓷基复合材料的方法 |
| CN114671690A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-06-28 | 西安交通大学 | 同步反应连接-制备异质SiC基陶瓷材料连接件及方法 |
| CN114956844A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-30 | 张美红 | 一种三维碳纤维增韧陶瓷基复合材料及其制备方法 |
| CN115611647A (zh) * | 2022-07-12 | 2023-01-17 | 西北工业大学 | 耐极端环境碳基复合材料主动热疏导和长寿命防氧化烧蚀结构及制备方法 |
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