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[发明专利]一种SiBCN-RE2-CN202310756621.1在审
发明人：汤素芳;纪素亚;梁斌;胡成龙;庞生洋;赵日达;李建 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2023-06-26 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： C04B35/80 文献下载
摘要：本发明公开了一种SiBCN‑RE2Si2O7协同改性碳化硅陶瓷基复合材料及其制备方法，属于复合材料制备技术领域。该方法包括：(1)半致密碳化硅陶瓷基复合材料制备；(2)SiBCN陶瓷改性组元引入；(3)RE2Si2O7陶瓷改性组元引入；(4)SiBCN陶瓷与RE2Si2O7陶瓷交替重复多次引入获得致密的SiBCN‑RE2Si2O7协同改性碳化硅陶瓷基复合材料。本发明通过先驱体浸渍裂解工艺直接将RE2Si2O7与SiBCN引入到碳化硅陶瓷复合材料基体中，二者分布于纤维层间并形成类胶囊结构；SiBCN的自愈合效应以及含RE2Si2O7复相硅酸盐保护膜的形成赋予该复合材料优异的抗水/氧/盐腐蚀性能。
一种 sibcn re base sub

[发明专利]一种多孔碳均匀陶瓷化制备碳化硅基复合材料的方法-CN202211177982.2有效
发明人：汤素芳;赵日达;庞生洋;李建;胡成龙;成会明 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： C04B38/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种多孔碳均匀陶瓷化制备碳化硅基复合材料的方法，属于飞行器用热防护材料技术领域。该方法将酚醛树脂、乙二醇及固化剂混合均匀制得前驱体溶液，并将其浸渍入碳或陶瓷纤维预制体中，采用高压辅助相分离与高温固化方法，通过抑制乙二醇的沸腾与游离酚等物质的挥发，促进酚醛树脂更多活性位点参与聚合反应，进而在固化‑碳化后获得具有均匀的纳米孔结构及适宜的孔隙率的多孔碳基熔渗预制体。经1450~1550℃低温渗硅使多孔碳完全转化为碳化硅基体，且该过程产生的体积膨胀可完全填充原有孔道。所得碳化硅基体结构致密，无残碳、残硅，且晶粒细小；同时，引入的液硅在反应过程中被完全消耗，纤维无刻蚀。
一种多孔均匀陶瓷制备碳化硅复合材料方法

[发明专利]一种通过纤维软化效应制备高强韧碳气凝胶复合材料的方法-CN202310520808.1在审
发明人：汤素芳;李建;罗锐;庞生洋;胡成龙;赵日达 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2023-05-10 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： C04B35/83 文献下载
摘要：本发明公开了一种通过纤维软化效应制备高强韧碳气凝胶复合材料的方法，属于新型轻质碳基复合材料领域。该方法以聚丙烯腈原丝代替传统“刚性”纤维增强体，利用聚丙烯腈原丝丰富表面活性基团的特性，可实现在高压环境辅助相分离过程中原丝表面和树脂溶液发生聚合反应，进而使纤维/基体之间形成良好的化学结合界面。利用聚丙烯腈原丝受热软化变形的特性，可实现在炭化过程中树脂基体的自由收缩，进而有效降低复合材料内部残余应力，从根本上解决了基体开裂、界面脱粘的普遍问题。通过上述方法所制备的碳气凝胶复合材料具有残余应力小、韧性高、强度大、隔热性能好的特点。
一种通过纤维软化效应制备强韧凝胶复合材料方法

[发明专利]一种碳基或陶瓷基复合材料表面的致密高温抗氧化涂层及其制备方法-CN202310349525.5在审
发明人：胡成龙;姬梅梅;汤素芳;庞生洋;赵日达 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： C04B41/87 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳基或陶瓷基复合材料表面的致密高温抗氧化涂层及其制备方法，属于碳陶复合材料抗氧化技术领域。该方法在涂层浆料中添加一定量的蓝晶石，利用其在高温下向莫来石转化时的体积膨胀，愈合孔隙和微裂纹，提高涂层的致密度，显著改善了传统料浆–烧结工艺所存在的致密度不足的问题。本发明所述涂层体系可在1200℃以上为基底材料提供良好的氧化防护，显著提升材料在高温有氧环境中的服役性能。
一种陶瓷复合材料表面致密高温氧化涂层及其制备方法

[发明专利]一种航天热防护系统用低成本碳纤维增强金属-陶瓷基复合材料及其制备方法-CN202310008951.2在审
发明人：汤素芳;吴越;赵日达;梁斌;庞生洋;李建;胡成龙 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2023-01-04 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： C22C47/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种航天热防护系统用低成本碳纤维增强金属‑陶瓷基复合材料及其制备方法，属于复合材料制备技术领域。该方法包括：1)预制体制备；2)预制体预处理；3)铺粉；4)熔渗。本发明通过一步反应熔渗法在预制体中同时引入金属‑陶瓷基体，获得了两相基体均匀弥散分布的复合材料；烧蚀过程中金属与陶瓷基体分别通过相变吸热和辐射散热机制降低了材料表面烧蚀温度，实现了主动冷却与被动冷却热防护机制的有效结合，赋予了碳纤维增强金属‑陶瓷基复合材料优异的耐烧蚀性能，大幅提高了碳纤维增强陶瓷基复合材料的使用温度极限，有望作为新型高温热防护材料应用于航天热防护系统。
一种航天防护系统低成本碳纤维增强金属陶瓷复合材料及其制备方法

[发明专利]隔热-承载一体化轻质碳基复合材料的制备方法-CN202111231928.7有效
发明人：汤素芳;李建;郭鹏磊;胡成龙;庞生洋;赵日达;马健 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2021-10-22 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： C04B38/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种隔热‑承载一体化轻质碳基复合材料的制备方法，属于纤维增强多孔碳制备技术领域。该方法为：1)配制线性酚醛树脂反应溶液；2)酚醛纤维表面活化处理；3)浸渍活化酚醛纤维毡；4)交联固化；5)常压干燥；6)炭化。本发明采用价格相对低廉的线性酚醛树脂取代小分子单体作为纳米多孔碳的合成原料，采用活化酚醛有机毡代替传统碳纤维毡作为纳米孔碳基体的新型增强体，无需繁冗的溶剂置换步骤，直接通过常压干燥，实现了轻质、高强、低热导、大尺寸纳米孔碳基复合材料的制备。此材料具有优异的高温尺寸稳定性及超高温隔热性能，有望作为新型刚性隔热材料应用于具有耐超高温‑隔热‑承载一体化需求的航天热防护领域。
隔热承载一体化轻质碳基复合材料制备方法

[发明专利]一种制备变组分碳纤维增强超高温陶瓷基复合材料的方法-CN202211178004.X在审
发明人：汤素芳;赵日达;庞生洋;李建;胡成龙;成会明 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： C04B35/573 文献下载
摘要：本发明公开了一种制备变组分碳纤维增强超高温陶瓷基复合材料的方法，属于飞行器用热防护材料技术领域。通过在碳纤维预制体两侧分别引入不同孔结构的纳米多孔碳，并选用不同的反应熔体分别渗入两侧，经纳米多孔碳均匀陶瓷化过程制得变组分碳纤维增强超高温陶瓷基复合材料，其两侧基体为成分不同的亚微米级均匀分布的复相陶瓷。本发明获得的复合材料致密度高，无残余合金，其制备周期仅为300~500 h，同时该类材料结构与组成具有极强的可设计性，可满足不同服役条件下的使用要求。
一种制备组分碳纤维增强超高温陶瓷复合材料方法

[发明专利]利用CVI法或CVD法制备SiC基体或SiC涂层用尾气处理装置和尾气处理方法-CN202111292248.6有效
发明人：汤素芳;庞生洋;胡成龙;李建;赵日达 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2021-11-03 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： B01D50/60 文献下载
摘要：本发明公开一种利用CVI法或CVD法制备SiC基体或SiC涂层用尾气处理装置和尾气处理方法，属于尾气处理方法和装置技术领域。该装置包括真空泵、真空泵前级处理系统和真空泵后级处理系统；其中：所述真空泵前级处理系统包括依次连接的金属滤芯处理器、超细薄膜滤芯处理器、安全阀5和油膜吸附处理器，所述金属滤芯处理器与沉积炉(CVD或CVI)相连接；所述真空泵后级处理系统包括相连接的颗粒吸附处理器和排风机；所述真空泵分别连接所述油膜吸附处理器、颗粒吸附处理器以及沉积炉(CVD炉或CVI炉)。本发明方法和装置可实现CVI设备连续长时间运转，高效率、低成本、操作简单、使用维护方便。
利用 cvi cvd 法制 sic 基体涂层尾气处理装置方法

[发明专利]一种高比强度多孔碳/碳复合材料及其制备方法-CN201911110903.4在审
发明人：汤素芳;赵日达;庞生洋;李建;胡成龙;成会明 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2019-11-14 - 公布日： 2020-02-11 - 主分类号： C04B35/83 文献下载
摘要：本发明公开了一种高比强度多孔碳/碳复合材料及其制备方法，属于碳/碳复合材料(C/C)制备技术领域。首先将酚醛树脂、乙二醇及固化剂按照质量比(10‑15):(11‑16):(1‑2)混合并搅拌均匀制得前驱体溶液，然后将碳纤维预制体浸泡在前驱体溶液中，在120‑250℃温度区间固化，随后以每分钟5‑10℃速率升温至1000℃并进行多段保温，得到低密度高比强碳/碳复合材料。本发明通过添加造孔剂和固化剂制得基体碳为珠链网状多孔结构的碳/碳复合材料，该工艺具有工艺简单，周期短、成本低等特点，所制碳/碳复合材料具有比强度高、孔结构均匀等优点。
碳/碳复合材料前驱体溶液固化剂碳纤维预制体网状多孔结构制备技术领域碳复合材料酚醛树脂温度区间多孔碳基体碳孔结构乙二醇造孔剂质量比多段制备珠链固化保温浸泡

[发明专利]一种低成本高强度的碳纤维增强碳化硅复合材料及其制备方法-CN201911110872.2在审
发明人：汤素芳;赵日达;庞生洋;胡成龙;成会明 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2019-11-14 - 公布日： 2020-01-10 - 主分类号： C04B35/83 文献下载
摘要：本发明涉及一种低成本高强度的碳纤维增强陶瓷基复合材料及其制备方法。其技术方案是：将酚醛树脂、乙二醇及固化剂按照质量比为(10‑15):(11‑16):(1‑2)混合并搅拌均匀制得前驱体溶液。将前驱体溶液浸渍到带界面层的碳纤维预制体中，在120‑250℃温度区间固化随后以每分钟5‑10℃速率升温至1000℃并进行多段保温，得到低密度多孔碳/碳复合材料。在1450‑1650℃温度下渗硅，并保温1‑4小时，得到碳纤维增强碳化硅复合材料。本发明通过添加乙二醇和固化剂制得基体碳为珠链网状多孔结构的碳/碳预制体，该结构有利于液态硅的渗透与分散，不易造成熔渗通道阻塞。制得碳纤维增强碳化硅复合材料具有成本低、耐高温、强度高等优点。
碳纤维增强碳化硅复合材料前驱体溶液固化剂保温陶瓷基复合材料碳纤维预制体网状多孔结构浸渍碳复合材料碳纤维增强酚醛树脂通道阻塞温度区间低成本多孔碳基体碳界面层耐高温液态硅乙二醇预制体质量比多段熔渗下渗珠链固化制备

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