一种二维纤维布增强氮化硅-碳化硅陶瓷复合材料及其制备方法

摘要

一种二维纤维布增强氮化硅-碳化硅陶瓷基复合材料及其制备方法，该复合材料的特征在于基体为氮化硅和碳化硅的混合陶瓷，增强材料为碳纤维布或碳化硅纤维布，增强材料的体积分数为30～45％。制备方法是通过将硅粉与碳化硅粉加水和粘合剂制成泥浆，预处理后的二维纤维布在浆料中浸渍一段时间，吸浆后缠绕到模具上，烘干，然后氮化处理，最后致密化复合材料便获得该复合材料。该工艺方法制备成本低，周期短。通过这种工艺方法获得的二维纤维布增强氮化硅-碳化硅陶瓷基复合材料具有热膨胀系数低，抗热震性能优良，强度和密度高的优点。

主权项

一种二维纤维布增强的氮化硅‑碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下顺序的制备步骤：①把硅粉与碳化硅粉加水和粘合剂制成泥浆；②碳纤维或碳化硅纤维布进行预处理，在真空或是惰性气体中，放入高温炉中升温600～800℃，保温40～80分钟，取出后冷却降温至室温后备用；③预处理过的碳纤维或碳化硅纤维布放入真空浸渍灌中，抽真空后将碳纤维或碳化硅纤维布浸入基体材料的泥浆中，浸渍5～30分钟，在浸渍的过程中，基体材料缓慢地深入到碳纤维或碳化硅纤维布中；④将吸浆后的碳纤维或碳化硅纤维布缠绕到模具上，在110～150℃烘箱中烘干；⑤然后进行氮化处理，氮化工艺为1100～1300℃初步氮化，1350‑1450℃二次氮化获得，与纯氮化硅陶瓷粉体烧结相比具有烧结温度低的优点；⑥最后通过化学气相渗透(CVI)工艺对复合材料进行致密化，对CMC进行CVI碳化硅，CVI20～30小时，获得致密化二维纤维布增强氮化硅‑碳化硅陶瓷基复合材料。