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专利号: 2023101370630
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低温反应熔渗制备C/C‑SiC复合材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,以碳纤维织物为增强体,在其表面制备一层碳保护层,获得低密度C/C复合材料;

步骤2,将反应性熔盐、树脂、无水乙醇混合均匀,获得含反应性熔盐的树脂料浆;

其中,所述反应性熔盐为酸性硅基反应性熔盐和酸性铝基反应性熔盐的混合物;

步骤3,采用真空气压渗技术,将所述树脂浆料引入所述低密度C/C复合材料中至将所述低密度C/C复合材料浸没,随后于氮气氛围中进行碳化处理,获得含反应性熔盐的多孔C/C复合材料;

步骤4,采用复合粉体对所述多孔C/C复合材料进行包埋处理,随后在真空环境下,于

200~300℃进行第一次热处理,随后升温至1000~1400℃进行第二次热处理,冷却至室温后,获得所述低温反应熔渗C/C‑SiC复合材料;

其中,所述复合粉体包括Si粉、Al粉和铁盐。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述碳保护层的质量为所述碳纤维织物的10~50wt.%;

且所述碳纤维织物选自短切碳纤维毡、2.5D针刺叠层碳纤维毡和缝编2D碳纤维布中的任意一种。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述酸性硅基反应性熔盐为K2SiF6;所述酸性铝基反应性熔盐为KAlF4、K3AlF6中的一种或两种。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述酸性硅基反应性熔盐和酸性铝基反应性熔盐的质量比为6~9:1~4。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述反应性熔盐、树脂、无水乙醇的质量比为

0.2~2:1~4:6~9;

且所述树脂为环氧树脂、酚醛树脂和呋喃树脂中的任意一种。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述复合粉体中,Si粉、Al粉和铁盐的质量比为5~9:1~5:0.5~2;

且所述铁盐为FeCl2、FeCl3中的一种或两种。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述复合粉体还包括改性剂,所述改性剂为所述复合粉体质量的0.1%~20%;

且所述改性剂为元素X、元素X的合金、元素X的碳化物、元素X的硼化物、元素X的氧化物、以及Al2O3粉中的一种或多种;

其中,所述元素X为Mg、Cu、Fe、Ni、W、Cr、Mn、Mo、Ag、Ti、Ta、Zr、Hf和B中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述碳化处理的温度为850~950℃,时间为1~3h。

9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一次热处理的保温时间为4~6h;所述第二次热处理的保温时间为0.5~2h;

且在所述第一次热处理和所述第二次热处理过程中,保持反应体系的真空度为1~

1000Pa。

10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3中,采用真空气压渗技术,将所述树脂浆料引入至所述低密度C/C复合材料中后,通入空气使其于0.4~1MPa的气压下保持≥

0.5h。