[发明专利]一种纤维增强氮化硅复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维增强氮化硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)采用氮化硅纤维制备纤维预制体，然后采用聚硅氮烷对所述纤维预制体进行浸渍处理，得到浸渍纤维预制体；所述纤维预制体的长度为10cm至40cm；宽度为10cm至40cm；厚度为10mm至20mm；

(2)对步骤(1)中所述的浸渍纤维预制体在第一固化温度下进行初始固化反应，待聚硅氮烷由流动状转变至半流动状时，继续在所述第一固化温度保温直至聚硅氮烷呈胶冻状，得到表面带有聚硅氮烷固化物的初始固化纤维预制体；所述第一固化温度为130℃-150℃；所述初始固化反应的反应时间为1-4h；所述保温时间为5-10min；

(3)去除所述初始固化纤维预制体的表面上的聚硅氮烷固化物，再对纤维预制体在第二固化温度下进行二次固化反应，得到二次固化纤维预制体；所述第二固化温度为180℃-200℃；所述保温时间为3-4h；

(4)对步骤(3)得到的所述二次固化纤维预制体进行裂解反应，得到裂解纤维预制体；所述裂解反应在氨气气氛下进行，所述裂解反应的温度为950℃-1000℃，所述裂解反应的反应时间为3-5h；

(5)对步骤(4)中得到的所述裂解纤维预制体重复步骤(1)至步骤(4)至少1次，从而得到纤维增强氮化硅复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述纤维增强氮化硅复合材料为以氮化硅纤维为增强纤维的纤维增强氮化硅复合材料。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在步骤(1)中，所述浸渍为真空浸渍。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在步骤(1)中，所述纤维预制体的纤维体积含量为30％-50％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在步骤(1)中，所述纤维预制体的纤维体积含量为40％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在步骤(2)中，第一固化温度为140℃-150℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在步骤(3)中，所述第二固化温度为200℃，所述保温时间为4h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在步骤(4)中，裂解反应的温度为950℃，裂解反应的反应时间为4h。

9.一种纤维增强氮化硅复合材料，其特征在于：

所述纤维增强氮化硅复合材料按照权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备得到。

10.根据权利要求9所述的纤维增强氮化硅复合材料，其特征在于：

所述纤维增强氮化硅复合材料的密度为1.69g/cm³至1.75g/cm³；和/或所述纤维增强氮化硅复合材料的拉伸强度为40MPa以上。