[发明专利]一种碳/陶复合材料的快速制备方法

摘要

本发明公开了一种碳/陶复合材料的快速制备方法，其步骤包括碳纤维预制体的制备、界面保护层、陶瓷引入、表面保护层、快速陶瓷化，界面保护层步骤中，控制反应温度在800~1000℃之间，控制反应时间在6~24h之间，控制反应压力1~5Mpa之间；陶瓷引入步骤中的纯陶瓷浆料为碳化硅陶瓷或者氧化铝陶瓷中的一种。本发明能够快速制备出致密的碳/陶复合材料，与传统PIP和CVI法相比，制备时间更短，成本更加低廉。

主权项

一种碳/陶复合材料的快速制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，碳纤维预制体的制备：将无纬布、网胎依次循环叠加，采用带倒钩刺的针对无纬布和网胎进行针刺，从而形成准三维的预制体结构或者采用3D编织方法将长碳纤维编织成三维正交编织预制体；步骤二，界面保护层：将步骤一得到的碳纤维正交编织预制体置于高温炉反应室中，以惰性气体为载气将含陶瓷源有机物气体通入反应室，控制反应温度、时间和压力，陶瓷源高温裂解在碳纤维界面形成一层陶瓷保护层；步骤三，陶瓷引入：将纯陶瓷浆料引入到含陶瓷保护层的碳纤维正交编织预制体中，得到碳/陶复合材料胚体，烘干待用；步骤四，表面保护层：将碳/陶复合材料胚体真空浸渍在含陶瓷源的有机物中，取出烘干；烘干后，在高温烧结炉中热处理，调节升温速率，氩气保护，裂解得到含陶瓷表面保护层的碳/陶复合材料胚体；步骤五，快速陶瓷化：升温至1800~2400℃，利用陶瓷快速成型的特点制备出致密的碳/陶复合材料；所述步骤二中控制反应温度、时间和压力是指控制反应温度在800~1000℃之间，控制反应时间在6~24h之间，控制反应压力1~5Mpa之间；所述步骤三中的纯陶瓷浆料为碳化硅陶瓷或者氧化铝陶瓷中的一种。