[发明专利]SiCf/SiC复合材料的界面改性方法

权利要求书

1.一种SiC_f/SiC复合材料的界面改性方法，包括以下步骤：

（1）在SiC纤维预制体的SiC纤维表面制备界面涂层；

（2）以上述带界面涂层的SiC纤维预制体为增强体，以LPVCS为先驱体，采用热模压辅助交联的PIP工艺进行处理，制得经过界面改性的SiC_f/SiC复合材料；

所述界面涂层是由内至外依次为PyC涂层和h-BN涂层的复合涂层；

所述h-BN涂层是由以下方法制备得到：以三氯化硼和氨气为源气，以氮气和氢气为稀释气体，将所述SiC纤维预制体置于化学气相沉积炉内，采用压差法进行化学气相沉积，得到h-BN涂层；所述h-BN涂层的化学气相沉积工艺参数为：沉积温度500 ℃～900 ℃，沉积压力500 Pa～2000 Pa，沉积时间1 h～5 h，所述三氯化硼的流量为0.4 L·h^-1～1 L·h^-1，所述氨气的流量为1.2 L·h^-1～3 L·h^-1，所述氮气的流量为4 L·h^-1～10 L·h^-1，所述氢气的流量为4 L·h^-1～10 L·h^-1。

2.根据权利要求1所述的界面改性方法，其特征在于，所述PyC涂层是由以下方法制备得到：以丙烯为源气，以氮气为稀释气体，将所述SiC纤维预制体置于化学气相沉积炉内，采用压差法进行化学气相沉积，得到PyC涂层。

3.根据权利要求2所述的界面改性方法，其特征在于，所述PyC涂层化学气相沉积的工艺参数为：沉积温度为900 ℃～1000 ℃，沉积压力为2000 Pa～4000 Pa，沉积时间为2 h～5 h，所述丙烯的流量为200 L·h^-1～400 L·h^-1，所述氮气的流量为100 L·h^-1～300 L·h^-1。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的界面改性方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述热模压辅助交联的PIP工艺包括以下步骤：将带界面涂层的SiC纤维预制体置于LPVCS先驱体中进行真空浸渍，然后将真空浸渍后的SiC纤维预制体在流动氮气气氛中进行交联成型，再将交联成型后的SiC纤维预制体在流动氮气气氛中进行高温裂解，以真空浸渍-交联成型-高温裂解为一次工艺循环进行重复，其中，首次工艺循环的交联成型过程采用热模压进行辅助，最终制得界面改性后的SiC_f/SiC复合材料。

5.根据权利要求4所述的界面改性方法，其特征在于，所述交联成型的过程为：将真空浸渍后的SiC纤维预制体置于模具中，在流动氮气气氛下先升温至150 ℃～200 ℃，保温0.5 h～1 h，然后升温至交联温度250 ℃～400 ℃，保温1 h～2 h，交联过程中氮气流量为50 L·h^-1～150 L·h^-1，交联成型过程中的升温速率为1 ℃·min^-1～3 ℃·min^-1，其中，所述首次工艺循环的热模压辅助交联成型过程保持压力为1 MPa～5 MPa。

6.根据权利要求4所述的界面改性方法，其特征在于，所述真空浸渍过程中，浸渍时间为6 h～24 h；所述高温裂解的过程中，裂解温度为1100 ℃～1400 ℃，升温速率为5 ℃·min^-1～15 ℃·min^-1，氮气流量为1 L·h^-1～3 L·h^-1。

7.根据权利要求4所述的界面改性方法，其特征在于，所述真空浸渍-交联成型-高温裂解工艺循环的重复次数为7～10次。