[发明专利]一种基于熔渗预制体孔隙结构调控的碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种基于熔渗预制体孔隙结构调控的碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

（1）将纤维布浸渍于碳化硅浆料中并取出，得到纤维浸渍片后再经裁剪、烘干、加压固化和第一次热解处理，得到预成型体；

（2）将有机树脂、造孔剂和溶剂混合后，得到造孔浆料；

（3）将所得预成型体真空浸渍在造孔浆料中并取出，再经固化和第二次热解处理，得到熔渗预制体；

（4）采用硅粉或/和硅合金粉包埋所得熔渗预制体，经反应烧结，得到所述碳化硅陶瓷基复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述碳化硅浆料是将碳化硅粉体、粘结剂和溶剂混合后得到；所述粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，所述溶剂选自乙醇、异丙醇和二甲苯中的至少一种；

优选地，所述碳化硅粉体、粘结剂和溶剂的质量比为（10～50）:（5～20）:（30～60）；

优选地，所述碳化硅粉体的粒径为0.01～50μm，优选为0.5～20μm。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述纤维布为碳纤维布、或碳化硅纤维布；所述纤维浸渍片的厚度为0.1～3 mm，优选为0.5～1 mm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述加压固化的温度为80～250℃，压力0.1～20 MPa，时间为0.2～10小时；所述第一次热解处理的温度为400～900℃，时间为0.5～5小时。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述有机树脂选自酚醛树脂、环氧树脂和糖醇树脂中的至少一种；所述造孔剂选自碳酸氢铵、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的至少一种；所述溶剂选自乙醇、异丙醇和二甲苯中的至少一种；

优选地，所述有机树脂、造孔剂和溶剂的质量比为（30～60）:（10～30）:（20～60）。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述固化的温度为80～250℃，时间为0.2～10小时；所述第二次热解处理的温度为600～1100℃，时间为0.5～5小时。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述熔渗预制体中碳化硅粉的体积分数为10～70%。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述熔渗预制体中造孔碳的体积分数为5～50%。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述反应烧结的温度为1400～1800℃，时间为0.1～5小时。