[发明专利]一种利用硼硅玻璃对碳化硅基复合材料改性的方法

摘要

一种利用硼硅玻璃对碳化硅基复合材料改性的方法，将碳化硅基复合材料分别置于硼酸饱和醇溶液内和硅酸乙醇水解液中浸渍10～50小时后，放入150～180℃烘箱中干燥0.5～1h。重复所述对碳化硅基复合材料浸渍的过程3～5遍。对经过浸渍的碳化硅基复合材料进行1000～1200℃的热处理。本发明制备的硅硼玻璃基体与基体结合良好，分布均匀，可显著提高C/SiC和SiC/SiC复合材料的强度及刚度，并具有制备温度低、生产周期短和工艺稳定简单的特点，适于大批量生产，有效降低了生产成本。

主权项

一种利用硅硼玻璃对碳化硅基复合材料改性的方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，制备硼酸饱和醇溶液：将16～20g的硼酸粉末和100ml甲醇加入容器中；将所述的容器置于温度为70℃的油浴槽内，并搅拌均匀，得到混合液；对得到的混合液进行油浴，油浴的温度为69℃，保温1h，得到硼酸饱和醇溶液；步骤2，制备硅酸乙酯水解液：将硅酸乙酯、蒸馏水和甲醇加入容器中混合搅拌0.5h，使其均匀，然后滴入浓盐酸调整pH为3～4，再继续搅拌1h，得到充分溶解的硅酸乙酯水解液，密封待用；步骤3，碳化硅基复合材料表面清洗：将碳纤维增强碳化硅基复合材料在自来水中超声清洗0.5h，放入120～180℃的烘箱中干燥2～4h，取出自然冷却至室温；步骤4，对碳化硅基复合材料浸渍：将碳化硅基复合材料分别置于得到的硼酸饱和醇溶液内和硅酸乙醇水解液中浸渍，具体是：将碳化硅基复合材料置于硼酸饱和醇溶液内浸渍10～50小时后，放入烘箱中干燥0.5～1h，烘箱温度为150～180℃；将干燥后的碳化硅基复合材料从烘箱中取出自然冷却至室温，置于硅酸乙醇水解液浸渍10～50小时后，放入150～180℃烘箱中干燥0.5h；浸渍时控制环境的相对湿度低于30%；重复所述对碳化硅基复合材料浸渍的过程3～5遍，得到浸渍后的碳化硅基复合材料；步骤5，热处理：将经过浸渍的碳化硅基复合材料置于真空炉中，对该真空炉升温至1000～1200℃，保温2小时，使浸渍到复合材料内部的物相反应形成硼硅玻璃基体；保温处理结果后，随炉冷却到室温，得到硼硅玻璃改性的碳化硅基复合材料；真空炉的升温速率为5～10℃/min。