[发明专利]一种高熵超高温陶瓷基复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高熵超高温陶瓷基复合材料及其制备方法，具体涉及一种C_f/(Ti_aZr_bHf_cNb_dTa_e)C高熵超高温陶瓷基复合材料及其制备方法。所述C_f/(Ti_aZr_bHf_cNb_dTa_e)C‑SiC高熵超高温陶瓷基复合材料包括：碳纤维预制体，以及依次形成在碳纤维预制体中(Ti_aZr_bHf_cNb_dTa_e)C高熵超高温陶瓷基体和SiC陶瓷基体组成，其中a=18～22%、b=18～22%、c=18～22%、d=18～22%、e=18～22%，且a+b+c+d+e=1；所述(Ti_aZr_bHf_cNb_dTa_e)C高熵超高温陶瓷基体的含量为40～60wt%。

技术领域

本发明涉及一种高熵超高温陶瓷基复合材料及其制备方法，具体涉及一种C_f/(Ti_aZr_bHf_cNb_dTa_e)C高熵超高温陶瓷基复合材料及其高效的制备方法，属于超高温陶瓷基复合材料制备技术领域。

背景技术

连续纤维增强超高温陶瓷基复合材料具有轻质、耐超高温、高比强度、化学稳定性好、抗氧化烧蚀、性能可设计性强等优点，被认为是新型高速飞行器热结构等极端服役环境的首选材料。随着新型高速飞行技术的发展，对热结构材料提出了更加苛刻的要求。

超高温陶瓷中的碳化物陶瓷因具有最高的熔点、优异的力学性能和高温稳定性被广泛应用到连续纤维增强超高温陶瓷基复合材料中；而多种超高温碳化物固溶形成的高熵碳化物陶瓷表现出比单一组分碳化物更高的硬度、模量和更优的抗氧化性，更低的热导率以及潜在的优异高温抗氧化烧蚀等性能。利用高熵碳化物陶瓷对碳纤维增强超高温陶瓷基复合材料进行基体改性，得到的高熵超高温陶瓷基复合材料在新型高速飞行器热结构中具有广泛的应用前景。但是，高熵碳化物固溶体的形成往往需要高于1900℃，难以将高熵碳化物高效地同连续纤维结合并且避免纤维损伤。

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种高致密、低纤维/界面损伤、力学性能和烧蚀性能优异的C_f/(Ti_aZr_bHf_cNb_dTa_e)C高熵超高温陶瓷基复合材料及其高效制备方法。

一方面，本发明提供了一种C_f/(Ti_aZr_bHf_cNb_dTa_e)C-SiC高熵超高温陶瓷基复合材料，包括：碳纤维预制体，以及依次形成在碳纤维预制体中(Ti_aZr_bHf_cNb_dTa_e)C高熵超高温陶瓷基体和SiC陶瓷基体组成，其中a＝18～22％、b＝18～22％、c＝18～22％、d＝18～22％、e＝18～22％，且a+b+c+d+e＝1；所述(Ti_aZr_bHf_cNb_dTa_e)C高熵超高温陶瓷基体的含量为40～60wt％。

较佳的，所述碳纤维预制体的体积分数为20～50vol％。

较佳的，所述SiC陶瓷基体的含量为30～50wt％。