一种多孔碳基复合材料表面氧化防护涂层及其制备方法

    公开(公告)号:CN117945791B

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410346896.2

    申请日:2024-03-26

    IPC分类号: C04B41/87

    摘要: 本发明公开了一种多孔碳基复合材料表面氧化防护涂层及其制备方法,属于复合材料高温氧化防护技术领域。该涂层是由SiO2和SiC双组分形成的梯度结构,厚度可达500µm以上,其制备方法为一种多孔碳近表区域原位反应‑析出增密协同陶瓷化技术。该方法采用一氧化硅作为反应源对多孔碳基复合材料进行包埋渗透,高温下SiO和C之间的温和反应使多孔碳基体原位陶瓷化形成多孔SiC层,且不刻蚀碳纤维,在反应结束后的降温过程中,SiO冷凝析出的二氧化硅玻璃相可对已经形成的多孔SiC层进行填充增密,获得表面结构致密、截面结构梯度的SiO2‑SiC陶瓷涂层。本发明所述涂层防护下的多孔碳基复合材料在1800℃氧乙炔烧蚀考核600 s后,烧蚀率1.19µm/s,0.45g/cm3密度、10mm厚的样品背温仅700℃。

    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

    公开(公告)号:CN116573948A

    公开(公告)日:2023-08-11

    申请号:CN202310520808.1

    申请日:2023-05-10

    IPC分类号: C04B35/83 C04B35/84

    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

    公开(公告)号:CN116375504A

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202310349525.5

    申请日:2023-04-04

    IPC分类号: C04B41/87

    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。

    一种以碳酸氢钠作为发泡剂的泡沫炭的制备方法

    公开(公告)号:CN116081596A

    公开(公告)日:2023-05-09

    申请号:CN202210993307.0

    申请日:2022-08-18

    IPC分类号: C01B32/05 C01B32/205

    摘要: 本发明公开了一种以碳酸氢钠作为发泡剂的泡沫炭的制备方法,属于多孔材料制备技术领域。该方法为:(1)将发泡剂、表面活性剂和固化剂等与富炭介质混合均匀后,形成前驱体溶液;(2)前驱体溶液倒入不锈钢模具中,再置于真空干燥箱中进行发泡并固化,得到有机泡沫前驱体;(3)再经过干燥、脱模、炭化或石墨化获得泡沫炭样品。本发明提供的NaHCO3发泡剂安全高效,无毒副作用,能够有效替代传统的液态发泡剂,解决了在常温环境下,低沸点液态发泡剂极易挥发,而导致发泡剂失效的难题,避免了液态发泡剂的蒸气与空气形成爆炸性混合物的潜在危险。

    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

    公开(公告)号:CN115557791A

    公开(公告)日:2023-01-03

    申请号:CN202211178004.X

    申请日:2022-09-27

    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。

    一种三明治结构C/C-SiC复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN107879758A

    公开(公告)日:2018-04-06

    申请号:CN201610871007.X

    申请日:2016-09-30

    摘要: 本发明公开了一种三明治结构C/C-SiC复合材料及其制备方法,属于碳纤维增强陶瓷基复合材料技术领域。具体如下:设计出一种中间为高密度C/C、两侧分别为对称分布的C/C-SiC和C/SiC的新型三明治结构复合材料;发明一种快速制备三明治结构C/C-SiC复合材料的新工艺。该材料不仅密度低,而且具有优异的抗氧化性能和高温力学性能;该工艺具有制备周期短、成本低、能耗小等特点。本发明的实施可拓展C/C-SiC复合材料在航空航天系统的应用范围。

    一种防隔热、承载一体化炭气凝胶/陶瓷层状复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN107473761A

    公开(公告)日:2017-12-15

    申请号:CN201610402864.5

    申请日:2016-06-08

    摘要: 本发明公开了一种防隔热、承载一体化炭气凝胶/陶瓷层状复合材料及其制备方法和应用,属于炭气凝胶/陶瓷复合材料技术领域。该复合材料包含高强度炭气凝胶本体层、功能梯度SiC-炭气凝胶过渡层、超高温陶瓷/SiC抗氧化复合涂层。高强度炭气凝胶采用常压干燥工艺,经溶液配制、溶胶凝胶、溶剂置换、常压干燥、高温炭化五个步骤制备而成;功能梯度SiC-炭气凝胶过渡层通过化学气相渗工艺在炭气凝胶表层进行SiC深度沉积获得;超高温陶瓷/SiC抗氧化复合涂层分别由喷涂和化学气相沉积复合工艺制得。该复合材料兼备好的抗烧蚀和抗氧化性能、低的热导率、强度高、密度低、耐高温性能可达1800℃等特点,适用于飞行器的防隔热材料。