申请/专利权人：西北工业大学

申请日：2023-05-24

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN116606151B

主分类号：C04B35/628

分类号：C04B35/628;C04B35/80

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2023.09.05#实质审查的生效;2023.08.18#公开

摘要：本发明涉及一种夹层闭孔隔热界面相及其制备方法和应用，采用CVI工艺在编织的纤维布表面沉积一层SiCO界面层保护纤维免受后续工艺损伤和环境氧侵蚀，再将含Sc2SiO5的有机浆料通过真空浸渍的方法引入到含有SiCO界面层的SiC纤维布内，将纤维布叠层，加压升温固化，随后将其在管式炉内加压裂解，在SiCO界面层表面制备膜状多孔Sc2SiO5层，最后采用CVI工艺在膜状多孔Sc2SiO5层表面制备高晶化程度的SiBN界面层，由此形成SiCO‑Sc2SiO5‑SiBN夹层闭孔隔热界面相。三种界面层组合形成的夹层闭孔隔热界面相在保证SiCSiC复合材料强韧性的前提下，将纤维所受实际温度降低100℃左右，有望解决现阶段国产纤维耐温性待提升的问题，进一步提高SiCSiC复合材料的使用温度。

主权项：1.一种夹层闭孔隔热界面相的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1、SiCO界面层的制备：采用化学气相渗透CVI工艺在SiC纤维布上制备体积分数为0.5～1vol％的SiCO界面层；利用石墨模具将SiC纤维布固定并置于SiCO沉积炉内，通入三氯甲基硅烷MTS，稀释气体氩气Ar和催化气体一氧化碳CO，沉积温度800～1200℃，沉积时间5～7h，获得的SiCO界面层；所述沉积过程中炉内压力保持1～6kPa；步骤2、Sc2SiO5界面层的制备：将含SiCO界面层的SiC纤维布和有机浆料放入容器中，抽真空至内压力低于0.09MPa，保持30～40min后，将SiC纤维布浸入浆料中保持5～10min；将含Sc2SiO5有机浆料的SiC纤维布叠层，放置于高压炉中，保持压力6～9MPa，在120℃固化2～4h，获得二维叠层纤维预制体；所述有机浆料每份包括：3.4～5.2g的ScCl3·6H2O粉体、25ml去离子水、2.4～3.6g氨水、5～8g正硅酸四乙脂、45ml无水乙醇；步骤3、含Sc2SiO5有机浆料的加压裂解：将二维叠层纤维预制体即SiC纤维预制体放入正压裂解炉中，保持压力3～4MPa，以2～5℃min的速率升温至600～800℃，保温1h完成裂解；再放入真空管式炉中，以2～3℃min的速率升温至1300℃，保温4h后，以2～3℃min的速率降至室温，炉内压力控制在30～50Pa，获得膜状多孔Sc2SiO5界面层；步骤4、SiBN界面层的制备：将具有膜状多孔Sc2SiO5界面层的SiC纤维预制体悬挂于SiBN沉积炉内，通入比例为0.3﹕0.15﹕0.55的四氯化硅SiCl4、三氯化硼BCl3和氨气NH3的反应气体，通入稀释气体氢气H2，通入氩气Ar保持炉内压力1～2kPa，沉积温度1000～1300℃，沉积时间10～20h，获得SiBN界面层；将含有SiBN界面层的SiC纤维预制体置于热处理炉内，以2～3℃min的速率升温至1400～1500℃，热处理2～6h，获得具有高晶化程度的SiBN界面层，得到在SiC纤维表面制备的SiCO-Sc2SiO5-SiBN夹层闭孔界面相。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 一种夹层闭孔隔热界面相及其制备方法和应用

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