申请/专利权人：中国科学院金属研究所

申请日：2024-03-06

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN117819999A

主分类号：C04B35/71

分类号：C04B35/71;C04B35/524;C04B35/622;C04B38/00;C04B41/87

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.23#实质审查的生效;2024.04.05#公开

摘要：本发明公开了一种防热‑隔热‑承载一体化轻质碳‑陶复合材料及其制备与应用，属于超高温热防护材料技术领域。本发明采用陶瓷粉体主导下的有机气凝胶‑纤维协同炭化技术，以及多孔碳气凝胶网络基体深度陶瓷化技术，实现了对轻质碳基复合材料的多尺度协同强韧化和抗氧化改性。所得材料表层为200~2000μm的纤维增强梯度SiC或ZrB2‑SiC陶瓷层，起到抗氧化、抗烧蚀和抗冲刷的作用；底层为纤维增强的碳气凝胶‑陶瓷颗粒双网络基体，起到超高温承载、隔热和抗氧化的作用，进而实现可重复使用超高温非烧蚀防隔热承载一体化。

主权项：1.一种防热-隔热-承载一体化轻质碳-陶复合材料的制备方法，其特征在于：主要包括以下步骤：（1）将酚醛树脂、造孔剂、固化剂、去离子水、陶瓷粉体以及硅烷偶联剂按所需比例混合搅拌均匀得到粉体掺杂酚醛树脂反应溶液；（2）将步骤（1）中所得的反应溶液引入装有纤维毡的模具中，使反应溶液充分浸润纤维毡，并利用真空浸渍、机械振动浸渍或超声震荡浸渍中的一种或二种以上方法实现良好浸润效果；（3）对步骤（2）中得到的浸渍后的纤维毡进行高温固化、常压干燥，得到粉体掺杂纤维增强的酚醛干凝胶；其中固化温度为120~200℃、时间为8~20h；（4）将步骤（3）所得的干凝胶在惰性气氛或真空条件下炭化裂解，得到粉体掺杂碳气凝胶复合材料；将其加工成所需形状后清洗烘干；（5）选用碳化硅、二硼化锆、三氧化二铝、三氧化二硼的陶瓷颗粒中的一种或二种以上共混后制得料浆，施于步骤（4）所得复合材料表面；通过硅粉包埋工艺经1400~1600℃，1~5h热处理后，最终在粉体掺杂碳气凝胶复合材料表层原位获得SiC或改性SiC陶瓷层，得到所述防热-隔热-承载一体化轻质碳-陶复合材料。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院金属研究所 一种防热-隔热-承载一体化轻质碳-陶复合材料及其制备与应用

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