[发明专利]一种SiC改性C/C-MoSi2复合材料的制备方法

说明书

一种SiC改性C/C‑MoSi₂复合材料的制备方法，将二硅化钼、SiC粉体分散于去离子水中，得到混合物，将混合物搅拌均匀后得到悬浮液；将悬浮液与C/C试样一同加入到水热反应釜内衬中，并加入无水乙醇后，于160～220℃进行水热反应8～12h，水热反应结束后取出C/C试样并重复至MoSi₂及SiC粉体渗透进入C/C试样内部；并采用等温化学气相渗透致密化，2500℃石墨化后得到SiC改性C/C‑MoSi₂复合材料。本发明制备的SiC改性C/C‑MoSi₂复合材料密度适中，结构致密，界面结合良好，抗烧蚀性能良好。本发明原料容易获得，制备工艺简单，操作简便，成本低，环境友好无污染。

技术领域

本发明属于C/C复合材料技术领域，涉及一种SiC改性C/C-MoSi₂复合材料的制备方法。

背景技术

碳/碳(C/C)复合材料由于具有非常优异的性能(膨胀系数低、密度低、耐高温、耐烧蚀、高强度、高模量等)使得其在航空航天领域具有广阔的应用前景，比如鼻锥，SRM喷管，涡轮机及燃气系统以及刹车盘等部位。然而，C/C复合材料在超过370℃的有氧环境就会被氧化，氧化质量损失导致其强度下降，限制了其应用范围，尤其是在高温或者潮湿环境下的使用。因此，提高C/C复合材料的高温抗氧化性对于其应用十分关键。

一种有效的解决途径是向C/C复合材料中引入超高温陶瓷，比如SiC、ZrC、HfC等。利用陶瓷相对C/C复合材料起到保护作用，同时还不会降低C/C复合材料的各项性能，反而会提高在高温环境下的稳定性，扩大应用范围。目前研究较多的碳/碳-耐高温陶瓷复合材料主要有C/C-SiC复合材料[Lei Liu,Hejun Li.Effect of surface ablation productson the ablation resistance of C/C–SiC composites under oxyacetylenetorch.Corrosion Science,2013,67:60-66、 S.Singh,V.K.Srivastava.Effect ofoxidation on elastic modulus of C/C–SiC composites.Materials Science andEngineering A,2008,468:534-539.]、C/C-ZrC复合材料[C.Y.Li,K.Z.Li,H.J.Li,Y.L.Zhang,H.B.Ouyang,Microstructure and ablation resistance of carbon/carboncomposites with a zirconium carbide rich surface layer,Corros.Sci.85(2014)160-166.、Shen Xuetao,Li Kezhi. Microstructure and ablation properties ofzirconium carbide doped carbon/carbon composites. Carbon，2010，48：344-351、Chun-xuan Liu,Jian-xun Chen.Pyrolysis mechanism of ZrC precursor andfabrication of C/C–ZrC composites by precursor infiltration andpyrolysis.Trans.Nonferrous Met.Soc.China,2014,24:1779-1784.]、C/C-SiC-ZrC复合材料[Zhaoqian Li,Hejun Li. Microstructure and ablation behaviors of integerfelt reinforced C/C-SiC-ZrC composites prepared by a two-step method.CeramicsInternational,2012,38:3419–3425、Lei Zhuang,Qian-gang Fu. Effect of pre-oxidation treatment on the bonding strength and thermal shock resistance ofSiC coating for C/C–ZrC–SiC composites.2015.]、C/C-HfC复合材料[Liang Xue,Zhe-an Su. Microstructure and ablation behavior of C/C–HfC composites prepared byprecursor infiltration and pyrolysis.Corrosion Science.2015]等。