一种SiC改性C/C-MoSi2复合材料的制备方法，将二硅化钼、SiC粉体分散于去离子水中，得到混合物，将混合物搅拌均匀后得到悬浮液；将悬浮液与C/C试样一同加入到水热反应釜内衬中，并加入无水乙醇后，于160～220℃进行水热反应8～12h，水热反应结束后取出C/C试样并重复至MoSi2及SiC粉体渗透进入C/C试样内部；并采用等温化学气相渗透致密化，2500℃石墨化后得到SiC改性C/C-MoSi2复合材料。本发明专利技术制备的SiC改性C/C-MoSi2复合材料密度适中，结构致密，界面结合良好，抗烧蚀性能良好。本发明专利技术原料容易获得，制备工艺简单，操作简便，成本低，环境友好无污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于C/C复合材料
，涉及一种SiC改性C/C-MoSi2复合材料的制备方法。
技术介绍
碳/碳(C/C)复合材料由于具有非常优异的性能(膨胀系数低、密度低、耐高温、耐烧蚀、高强度、高模量等)使得其在航空航天领域具有广阔的应用前景，比如鼻锥，SRM喷管，涡轮机及燃气系统以及刹车盘等部位。然而，C/C复合材料在超过370℃的有氧环境就会被氧化，氧化质量损失导致其强度下降，限制了其应用范围，尤其是在高温或者潮湿环境下的使用。因此，提高C/C复合材料的高温抗氧化性对于其应用十分关键。一种有效的解决途径是向C/C复合材料中引入超高温陶瓷，比如SiC、ZrC、HfC等。利用陶瓷相对C/C复合材料起到保护作用，同时还不会降低C/C复合材料的各项性能，反而会提高在高温环境下的稳定性，扩大应用范围。目前研究较多的碳/碳-耐高温陶瓷复合材料主要有C/C-SiC复合材料[LeiLiu,HejunLi.EffectofsurfaceablationproductsontheablationresistanceofC/C–SiCcompositesunderoxyacetylenetorch.CorrosionScience,2013,67:60-66、S.Singh,V.K.Srivastava.EffectofoxidationonelasticmodulusofC/C–SiCcomposites.MaterialsScienceandEngineeringA,2008,468:534-539.]、C/C-ZrC复合材料[C.Y.Li,K.Z.Li,H.J.Li,Y.L.Zhang,H.B.Ouyang,Microstructureandablationresistanceofcarbon/carboncompositeswithazirconiumcarbiderichsurfacelayer,Corros.Sci.85(2014)160-166.、ShenXuetao,LiKezhi.Microstructureandablationpropertiesofzirconiumcarbidedopedcarbon/carboncomposites.Carbon，2010，48：344-351、Chun-xuanLiu,Jian-xunChen.PyrolysismechanismofZrCprecursorandfabricationofC/C–ZrCcompositesbyprecursorinfiltrationandpyrolysis.Trans.NonferrousMet.Soc.China,2014,24:1779-1784.]、C/C-SiC-ZrC复合材料[ZhaoqianLi,HejunLi.MicrostructureandablationbehaviorsofintegerfeltreinforcedC/C-SiC-ZrCcompositespreparedbyatwo-stepmethod.CeramicsInternational,2012,38:3419–3425、LeiZhuang,Qian-gangFu.Effectofpre-oxidationtreatmentonthebondingstrengthandthermalshockresistanceofSiCcoatingforC/C–ZrC–SiCcomposites.2015.]、C/C-HfC复合材料[LiangXue,Zhe-anSu.MicrostructureandablationbehaviorofC/C–HfCcompositespreparedbyprecursorinfiltrationandpyrolysis.CorrosionScience.2015]等。到目前止碳/碳-耐高温陶瓷复合材料的制备方法多种多样，主要有以下几种：先驱体浸渍热解法，化学气相渗透法，熔融渗硅法，反应熔融浸渍法，化学气相沉积法等。前驱体浸渍裂解法多次浸渍工艺周期长，易产生收缩裂纹，成本高[B.Yan,Z.F.Chen,J.X.Zhu,J.Z.Zhang,Y.Jiang,Effectsofablationatdifferentregionsinthree-dimensionalorthogonalC/SiCcompositesablatedbyoxyacetyleneat1800C,J.Mater.ProcessTech.209(2009)3438–3443.]，采用化学气相渗透法制备的复合材料基体致密化速度低，生产周期长，复合材料稳定性低[J.Yin,H.B.Zhang,X.Xiong,J.Zuo,H.J.Tao,AblationpropertiesofC/C–SiCcompositestestedonanarcheater,SolidStateSci.13(2011)2055–2059.]，采用熔融渗硅法制备的复合材料容易使纤维增强体强度下降，成本也过高[SeYoungKim,etal.Wear-mechanicalpropertiesoffiller-addedliquidsiliconinfiltrationC/C–SiCcompositesMaterialsandDesign[J],44(2013)107–113.]，而采用反应熔融浸渍法制备的复合材料对碳纤维损伤很大，造成复合材料力学性能偏低，断裂韧性差[Z.Q.Li,H.J.Li,S.Y.Zhang,J.Wang,W.Li,F.J.Sun,Effectofreactionmeltinfiltrationtemperatureontheablationpropertiesof2DC/C–SiC–ZrCcomposites,Corros.Sci.58(2012)12–19.]。而采用均相水热渗透结合等温化学气相渗(ICVI)透致密制备碳/碳-耐高温陶瓷复合材料的方法还未见报道。
技术实现思路
为克服现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种SiC改性C/C-MoSi2复合材料的制备方法，该方法制得的陶瓷基复合材料密度适中，结构致密，C/C与SiC界面，SiC与MoSi2界面以及C/C与MoSi2界面结合良好，并且高温抗氧化、抗烧蚀性能良好。为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案。一种SiC改性C/C-MoSi2复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)将密度为0.4～0.6g/cm3的多孔碳/碳复合材料切割成圆形薄片，得到C/C试样；2)将粒径为100～200nm的SiC、粒径为0.8～1μm的二硅化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种SiC改性C/C‑MoSi2复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将密度为0.4～0.6g/cm3的多孔碳/碳复合材料切割成圆形薄片，得到C/C试样；2)将粒径为100～200nm的SiC、粒径为0.8～1μm的二硅化钼粉体按质量比(0.5～1)：(2～4)分散于去离子水中，搅拌均匀后得到悬浮液；3)将悬浮液与C/C试样一同加入到水热反应釜内衬中，并加入无水乙醇后，于160～220℃进行水热反应24～48h，水热反应结束后取出C/C试样并洗涤，干燥；4)将干燥后的试样在均热炉中采用等温化学气相渗透致密化，等温化学气相渗透的沉积温度为1100℃，沉积时间为60～80h，采用天然气作为碳源，并且天然气流量为1.5～2.5m3/h；5)将致密化后的试样于氩气气氛保护下2500℃石墨化处理2h，得到SiC改性C/C‑MoSi2复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种SiC改性C/C-MoSi2复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将密度为0.4～0.6g/cm3的多孔碳/碳复合材料切割成圆形薄片，得到C/C试样；
2)将粒径为100～200nm的SiC、粒径为0.8～1μm的二硅化钼粉体按质量比(0.5～1)：
(2～4)分散于去离子水中，搅拌均匀后得到悬浮液；
3)将悬浮液与C/C试样一同加入到水热反应釜内衬中，并加入无水乙醇后，于160～220℃
进行水热反应24～48h，水热反应结束后取出C/C试样并洗涤，干燥；
4)将干燥后的试样在均热炉中采用等温化学气相渗透致密化，等温化学气相渗透的沉积
温度为1100℃，沉积时间为60～80h，采用天然气作为碳源，并且天然气流量为1.5～2.5m3/h；
5)将致密化后的试样于氩气气氛保护下2500℃石墨化处理2h，得到SiC改性C/C-MoSi2复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种SiC改性C/C-MoSi2复合材料的制备方法，其特征在于，
步骤1)中圆形薄片的直径为1～4cm，厚度为1～1.5cm。
3.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹丽云，白喆，黄剑锋，欧阳海波，李翠艳，孔新刚，费杰，卢靖，王程，李嘉胤，介燕妮，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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