一种纤维预制体增强多孔氮化硼复合材料及其制备方法

摘要

一种纤维预制体增强多孔氮化硼复合材料及其制备方法，所述复合材料的增强相为纤维体积分数≤25%的耐高温纤维预制体，基体为氮化硼；密度≤1.0g/cm³。本发明还包括所述纤维预制体增强多孔氮化硼复合材料的制备方法。本发明之纤维增强多孔氮化硼复合材料的强度与韧性大幅度提高，可成型性也进一步提高；可以用于制备宇宙飞船或卫星的透波罩或透波窗、熔融金属过滤的多孔过滤器、特种环境下的隔热层及高温气体净化或汽车尾气处理的过滤器。

主权项

一种纤维预制体增强多孔氮化硼复合材料，其特征在于：增强相为纤维体积分数≤25%的耐高温纤维预制体，基体为氮化硼；所述复合材料的密度≤1.0g/cm³；所述耐高温纤维预制体由碳纤维、石英纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、莫来石纤维、氮化硼纤维、氮化硅纤维、硅硼氮纤维或硅氮氧纤维制成；所述纤维预制体增强多孔氮化硼复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）耐高温纤维预制体制备：采用针刺或/和穿刺方法，将连续纤维或短纤维制备成所需形状的预制体，纤维体积分数≤25%；所用连续纤维或短纤维为碳纤维、石英纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、莫来石纤维、氮化硼纤维、氮化硅纤维、硅硼氮纤维或硅氮氧纤维；（2）浸渍：将纤维预制体放入浸渍罐中，真空吸入硼氮六环，直至淹没织物为止，浸渍时间≥10分钟； （3）快速发泡：将经硼氮六环浸渍后的纤维预制体连同其中的硼氮六环，置于能承压≥20MPa的密闭容器中，然后以5‑8℃/min的升温速率升温至100‑200℃，使硼氮六环快速固化并发泡，连续保温30‑120分钟，冷却至室温；（4）高温裂解：将经步骤（3）处理后的物品置于高温裂解炉中，在氮气、氩气、氨气、氢气或真空状态下，升温至500‑1400℃裂解1‑5小时，即成。