[发明专利]一种炭纤维增强碳化硼复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种炭纤维增强碳化硼复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用针刺、穿刺和三维编织方法制取炭纤维增强预制体；

(2)将步骤(1)中的预制体切割成预设形状，秤量后放入到沉积炉中，炉子真空抽到不高于50Pa，升温至800-1300℃，其中升温至300℃时烘炉30分钟；

(3)向沉积炉中通入丙烯或者甲烷中的一种，再加上三氯化硼气体、氢气和氩气，在预设炉压下渗透后停气降温；

(4)去除样品致密的外表皮，清洗干燥后再放入炉中继续步骤(2)(3)，直到样品整体密度达到2-2.3g/cm³为止。

2.根据权利要求1所述的炭纤维增强碳化硼复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的针刺制取的炭纤维预制体，是指x-y向采用炭布或无纬布与炭纤维网胎交替铺层，z向用针刺工艺引入炭纤维的炭纤维预制体；步骤(1)所述的穿刺制取的炭纤维预制体，是指x-y向采用炭布或无纬布铺层，z向用炭纤维束穿刺编织的炭纤维预制体；步骤(1)所述的三维编织制取的炭纤维预制体，是指按22°编织角三维四向编织工艺制备的炭纤维预制体。

3.根据权利要求1或2所述的炭纤维增强碳化硼复合材料的制备方法，其特征在于，所述的制取炭纤维增强预制体所用的炭纤维包括T300、T700或者类似的炭纤维。

4.根据权利要求1所述的炭纤维增强碳化硼复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的预设形状包括板状、圆筒状、圆柱状、曲面状、圆锥状。

5.根据权利要求1所述的炭纤维增强碳化硼复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中以10℃/min速度升温。

6.根据权利要求1所述的炭纤维增强碳化硼复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的氢气、三氯化硼和丙烯或甲烷的体积比例为20∶3-10∶1-2；渗透时预设炉压控制在600-2000Pa；样品渗透时间每次20-50小时。

7.根据权利要求1所述的炭纤维增强碳化硼复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中Ar气保持在200sccm。

8.一种炭纤维增强碳化硼复合材料，其特征在于，所述的复合材料是由权利要求1所述的方法制备得到的。