本发明属于复合材料技术领域，尤其涉及一种反应熔渗法制备陶瓷基复合材料的布料方法及其应用。
背景技术：
纤维增韧陶瓷基复合材料的制备工艺主要有化学气相渗透法(cvi)、先驱体转化法(pip)和反应熔渗法(rmi)。与化学气相渗透法和先驱体转化法相比，反应熔渗工艺具有显著的制备周期短、制备成本低、致密化程度高的优点。
反应溶渗法(rmi)的基本原理是将熔渗金属加热到熔融液态，然后在一定的压力或真空条件下利用毛细作用渗入到预制体内部，发生化学反应后生成所需产物以制备得到陶瓷基复合材料。
目前反应溶渗法布料时大多采用熔渗金属粉体或块体铺在坩锅底部，待熔渗制品直接放置在上面，待熔渗金属熔融后通过毛细作用来渗入构件内部，与基体碳发生反应制得陶瓷基复合材料。因毛细渗透作用的深度局限，此方法只适用于形状简单或高度较低的构件，大尺寸复杂构件常常需仿形工装在多部位布料，成本较高且内凹面常常缺料存在分布不均匀的问题。中国专利申请cn201611031317.7公开了一种制备陶瓷基复合材料的方法，虽然该方法也能够将熔渗原料比较容易地布置在所需熔渗的构件的部位，但该方法仍然存在敷料高温树脂强度不够易脱落及构件型面复杂存在凹凸面时与原料粘接力不足而脱离构件的事件，会导致熔渗部位缺料或熔渗不均匀等问题。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种反应熔渗法制备陶瓷基复合材料的布料方法及其应用。本发明方法是一种工艺可控、操作简便、熔渗原料分布均匀、反应稳定、能够使得熔渗原料与c/c复合材料贴合紧密的一种反应熔渗布料方法，适宜制备大尺寸复杂型面陶瓷基复合材料。
本发明在第一方面提供了一种反应熔渗法制备陶瓷基复合材料的布料方法，所述方法包括如下步骤：
(1)用溶剂将环氧树脂和酚醛树脂混合均匀，得到环氧-酚醛树脂溶液；
(2)将所述环氧-酚醛树脂溶液与熔渗原料混合后捏合成原料泥；
(3)将所述原料泥涂抹在c/c复合材料的内表面和/或外表面并压实，得到涂覆原料泥构件；
(4)在所述涂覆原料泥构件的表层埋入碳纤维形成网络结构包覆在所述涂覆原料泥构件上，得到待熔渗构件；
(5)将所述待熔渗构件依次进行预固化处理、熔渗前高温处理和高温熔渗反应，得到陶瓷基复合材料。
优选地，所述c/c复合材料和所述陶瓷基复合材料为具有复杂型面的复合材料。
优选地，所述环氧-酚醛树脂溶液的浓度为10～20％；所述环氧-酚醛树脂溶液与所述熔渗原料的质量比为1:(4～9)；所述熔渗原料的粒径为40～200目；和/或所述c/c复合材料为密度为1.0～1.4g/cm3的低密度c/c复合材料。
优选地，在步骤(3)中，压实后得到的所述涂覆原料泥构件中涂覆的原料泥的厚度为所述c/c复合材料的厚度的1～2倍；和/或在步骤(4)中，所述碳纤维的埋入深度为0.5～1mm。
优选地，在步骤(4)中，埋入的所述碳纤维之间的间距为5～200mm。
优选地，在所述涂覆原料泥构件的型面切线与水平方向呈锐角或型面复杂的部位，埋入碳纤维密度相对较大，在所述涂覆原料泥构件的型面切线与水平方向呈钝角或型面简单的部位，埋入碳纤维密度相对较小。
优选地，在步骤(5)中：所述预固化处理的温度为tj～tj 50℃，tj为所述环氧-酚醛树脂溶液中含有的树脂的交联开始温度，所述预固化处理的时间为0.5～2h；所述熔渗前高温处理的温度低于所述熔融原料的熔融温度以下50～200℃，所述熔渗前高温处理的时间为0.5～1h；和/或所述高温熔渗反应的温度为t～t 200℃，t为所述熔融原料的熔融温度。
优选地，所述熔渗原料为si粉、si-zr合金粉、si-hf合金粉、zr粉、hf粉和ti粉中的一种或多种。
本发明在第二方面提供了由本发明在第一方面所述的布料方法得到的陶瓷基复合材料。
本发明在第三方面提供了本发明在第一方面所述的布料方法在制备复杂型面陶瓷基复合材料中的应用。
本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：
(1)本发明通过配制混合树脂及纤维网络约束，熔渗原料能容易且可靠地布置在所需熔渗的构件部位，能保证熔渗原料与复杂型面构件(例如存在凹凸面的复杂型面构件)贴合紧密、粘接力强，显著提高了反应熔渗法布料的可靠性及可控性，使熔渗反应更充分，能避免原料泥在后续处理过程中易脱落而导致熔渗部位缺料，避免构件各部分熔渗分布不均匀，解决常规工艺单纯依靠毛细渗透作用的局限导致的熔渗反应不均匀的问题，本发明能得到反应均衡的陶瓷基复合材料，适宜制备大尺寸复杂型面构件。
(2)本发明适宜制备复杂异形构件，解决大尺寸构件无支撑下斜面等部位无法布置熔渗原料的难题，避免现有技术中制备大尺寸异形构件时需多次熔渗的问题。
(3)本发明可针对不同部位所需熔渗的原料数量和种类进行调节，适用于变厚度构件的均匀熔融渗。
(4)本发明可针对不同部位的设计需求同时进行si、si-zr合金、si-hf合金等多种原料的熔渗处理，并且可通过调节熔渗原料中的各粉体比例，得到不同环境使用的超高温陶瓷基复合材料。
(5)本发明不需加工熔渗坩埚及布料仿形工装，可极大降低成本。
(6)本发明通过对混合树脂配制、碳纤维的埋入、预固化处理、熔渗工艺控制等步骤工艺设计，保证了熔渗反应的进行。
附图说明
图1是本发明的制备流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明在第一方面提供了一种反应熔渗法制备陶瓷基复合材料的布料方法，本发明的制备流程图如图1所示，所述布料方法包括如下步骤：
(1)用溶剂将环氧树脂和酚醛树脂混合均匀，得到环氧-酚醛树脂溶液；本发明对所述溶剂的种类没有特别的要求，对所述环氧树脂与所述酚醛树脂之间的质量配比没有特别的要求，在一些优选的实施例中，所述溶剂为乙醇；所述环氧树脂与所述酚醛树脂的质量比为(2～5):1；在本发明中，所述环氧树脂和所述酚醛树脂采用市面上可售或自行配制的液态环氧树脂或液态酚醛树脂即可，所述环氧树脂和所述酚醛树脂为热固性高分子材料，可高温裂解为多孔碳结构，其残碳率为5％～50％，高温碳化产物为多孔网络结构，本发明配制的所述环氧-酚醛树脂体系中环氧树脂可常温或低温固化提供涂敷原料的强度，保证构件搬运及装炉的可靠性，但其残碳率低导致高温强度下降明显，酚醛树脂固化温度高，残碳率高可提供高温强度，保证熔渗反应的顺利进行；环氧树脂与酚醛树脂两者协同作用可以低温预固化且在整个高温阶段能维持外形基本不变，具有一定强度，使得后续捏合成的原料泥高温强度高，树脂与原料配制时其树脂的占比低也使其与熔渗原料反应后可轻松去除，其与碳基体可浸润，其润湿角≤60°。
(2)将所述环氧-酚醛树脂溶液与熔渗原料混合后捏合成原料泥；在本发明中，要求熔渗原料与所述环氧-酚醛树脂溶液混合、捏合均匀后达到粉体湿润，保持松散状态，可手捏成团而不散且有一定黏性为适宜；此步骤主要目的为将所述环氧-酚醛树脂溶液与熔渗反应所用原料配制成黏性胶状物质(黏性胶体)，可轻松粘接于构件表面；在一些具体的实施例中，要求制得的原料泥中粉体/树脂比例适当，既要具有一定黏性，又要高温不明显软化变形。
(3)将所述原料泥涂抹在c/c复合材料的内表面和/或外表面并压实，得到涂覆原料泥构件；在本发明中，所述原料泥的涂抹厚度根据c/c复合材料的需涂抹部位的体积、密度及所需熔渗的原料质量来计算，保证构件熔渗反应后既不缺料也无过多残余熔渗原料，一般优选为控制在c/c复合材料厚度的1～2倍范围内；此步骤主要目的为在c/c复合材料需要反应熔渗的部位固定原料，需要根据该部位体积、密度计算所需数量的熔渗原料，并保证所需熔渗原料与构件贴合紧密，此步骤要求提供的原料数量适当，c/c复合材料构件反应后既不缺料也无过多残余硅。
(4)在所述涂覆原料泥构件的表层(涂覆的原料泥表层)埋入碳纤维形成网络结构包覆在所述涂覆原料泥构件上，得到待熔渗构件；在本发明中，埋入的所述碳纤维为连续碳纤维，例如可采用缠绕、铺层等方式铺设，两个维度的碳连续连接方式为搭接，其纤维张力以控制在所述涂覆原料泥构件的表层形成0.5～1mm左右深勒痕为宜；在本发明中，将在所述涂覆原料泥构件的表层沿纵向及环向埋入碳纤维长丝，形成稀疏的碳纤维网包覆在所述涂覆原料泥构件表层；尤其是大尺寸且外形切面与水平面夹角较小的内凹面，在所述涂覆原料泥构件表面缠绕碳纤维形成网格，柔软的纤维吸附原料泥中树脂固化后纤维随树脂固化而收缩硬化，勒紧原料泥形成随型的硬化纤维网络，将熔渗原料约束在复杂型面表面，能够明显提升熔渗原料在构件型面的定位及维形能力，能够进一步保证熔渗原料与c/c复合材料构件贴合紧密，提高了熔渗原料与c/c复合材料构件之间的粘接力，显著提高了反应熔渗法布料的可靠性及可控性，使熔渗反应更充分，解决了现有工艺仅通过树脂约束熔渗原料存在的敷料高温树脂强度不够易脱落及构件型面复杂存在凹凸面时与原料粘接力不足而脱离构件的问题，避免了原料泥在后续处理过程中易脱落而导致熔渗部位缺料或熔渗不均匀等的问题，从而提高了最终制得的陶瓷基复合材料的质量稳定性及性能一致性。
(5)将所述待熔渗构件依次进行预固化处理、熔渗前高温处理和高温熔渗反应，得到陶瓷基复合材料；在本发明中，具体地，例如将得到的所述待熔渗构件放入烘箱，根据所选用树脂的特性选择固化交联工艺参数(预固化处理工艺参数)；树脂固化为本领域公知技术，按树脂特性可以为催化、加热等技术，以树脂完全固化为原则，大多采用加热交联固化；在预固化温度tyg下，保温不低于0.5小时优选为0.5～2小时，tyg的取值范围为tj～tj 50℃，tj为树脂的交联开始温度；本步骤中的预固化工艺使树脂初步形成三维网络结构，使得熔渗原料与所述待熔渗构件形成一整体，使其在后续高温时树脂无软化剥离现象，且保证大尺寸构件敷料后有一定强度在装炉搬运时避免剥落的隐患，保证后续熔渗步骤的顺利进行；在本发明中，将预固化后的构件在惰性气体保护下升温至熔渗原料熔点以下50～200℃优选为50～100℃，保温0.5～1小时，使大尺寸复杂构件及熔渗原料温度均匀，再抽真空快速升温至适宜的熔渗温度进行高温熔渗处理，保温保真空完成熔渗工艺，最终得到陶瓷基复合材料构件。
在本发明中，高温熔渗反应为本领域公知技术，根据采用的熔渗原料不同确定熔渗温度和工艺。本发明的高温熔渗反应主要目的为将采用树脂和碳纤维网络约束的熔渗原料粉在高温熔融并通过毛细作用渗入构件孔隙内部，与低密c/c复合材料反应生成sic、zrc等陶瓷相，完成高温熔渗工艺。在本发明中，先惰性气体保护常压升温到临界熔融温度点，再快速真空升温至熔渗工艺温度，其目的是为了控制反应时机，在最优环境进行熔渗反应，减少熔渗原料熔融初期粘度较大对工艺带来的不利影响。
本发明将低浓度环氧-酚醛树脂溶液与适宜反应熔渗的熔渗原料按一定比例搅拌捏合成原料泥，该泥料作为反应熔渗的原料，将一定量原料泥按设定厚度涂抹在复杂型面低密c/c复合材料内表面和/或外表面并压实，并在物料表层两方向缠绕碳纤维埋入碳纤维长丝，碳纤维在构件表层呈稀疏的网络结构，得到待熔渗构件，待熔渗构件整体先经低温预固化处理形成一整体，将熔渗原料约束在制品表面，最后进行高温熔渗处理，得到陶瓷基复合材料构件。本发明利用树脂在中温碳化形成多孔结构，约束熔渗粉体原料在多孔碳中，以碳纤维吸收树脂固化形成立体网络将固体原料进一步约束在复杂型面的表面，共同升温处理到更高温度，反应原料熔融后与低密c/c复合材料反应生成陶瓷基复合材料。该方法适宜制备大尺寸复杂型面构件，避免构件各部分熔渗分布不均匀，并可调节熔渗原料中的各粉体比例，得到不同环境使用的超高温陶瓷基复合材料。
根据一些优选的实施方式，所述c/c复合材料和所述陶瓷基复合材料为具有复杂型面的复合材料；在本发明中，例如，所述c/c复合材料和所述陶瓷基复合材料呈筒状或喷管状。
根据一些优选的实施方式，所述环氧-酚醛树脂溶液的浓度(质量浓度)低于20％，更优选为所述环氧-酚醛树脂溶液的浓度(质量浓度)为10～20％(例如10％、12％、15％、18％或20％)，在本发明中，所述环氧-酚醛树脂溶液的浓度指的是，所述环氧-酚醛树脂溶液中含有的环氧树脂和酚醛树脂的质量百分含量之和；所述环氧-酚醛树脂溶液与所述熔渗原料的质量比为1:(4～9)(例如1:4、1:5、1:6、1:7、1:8或1:9)；所述熔渗原料的粒径为40～200目；和/或所述c/c复合材料为密度为1.0～1.4g/cm3的低密度c/c复合材料。
在一些优选的实施方式中，所述环氧-酚醛树脂溶液的浓度(质量浓度)为10～20％，并且所述环氧-酚醛树脂溶液与所述熔渗原料的质量比为1:(4～9)，即所述原料泥中所述环氧-酚醛树脂溶液的含量控制在10～20wt％；本发明发现，若所述原料泥中树脂含量过小，得到的原料泥的黏性差，硬度偏大，其原料泥无法捏合成团，不能很好的附着在构件表面，无法进行后续熔渗反应；若所述原料泥中的树脂含量过高，硬度偏小，原料泥在构件预固化阶段发生软化流动，熔渗原料可能出现局部堆积或缺料的不均匀问题；而所述原料泥中所述环氧-酚醛树脂溶液的含量控制在10～20wt％时，硬度合适，对后续熔渗反应影响不明显。
根据一些优选的实施方式，在步骤(3)中，压实后得到的所述涂覆原料泥构件中涂覆的原料泥的厚度为所述c/c复合材料的厚度的1～2倍(例如1、1.2、1.5、1.8或2倍)；特别地，当所述c/c复合材料的密度为1.0～1.4g/cm3的低密度c/c复合材料，且所述熔融原料为si-zr合金粉(硅锆合金粉)时，更优选为压实后得到的所述涂覆原料泥构件中涂覆的原料泥的厚度为所述c/c复合材料的厚度的1～2倍，如此能够使得所述c/c复合材料的孔隙内熔渗有足够的si-zr合金粉；和/或在步骤(4)中，所述碳纤维的埋入深度为0.5～1mm，即指的是在所述涂覆原料泥构件的原料泥表层形成0.5～1mm的深勒痕。
根据一些优选的实施方式，在步骤(4)中，埋入的所述碳纤维之间的间距为5～200mm。
根据一些优选的实施方式，在所述涂覆原料泥构件的型面切线与水平方向呈锐角或型面复杂的部位，埋入碳纤维密度相对较大(即对应埋入碳纤维之间的间距相对较小)，在所述涂覆原料泥构件的型面切线与水平方向呈钝角或型面简单的部位，埋入碳纤维密度相对较小(即对应埋入碳纤维之间的间距相对较大)。
根据一些优选的实施方式，在步骤(5)中：所述预固化处理的温度为tj～tj 50℃，tj为所述环氧-酚醛树脂溶液中含有的树脂的交联开始温度，所述预固化处理的时间为0.5～2h(例如0.5、1、1.5或2h)；所述熔渗前高温处理的温度低于所述熔融原料的熔融温度以下50～200℃，所述熔渗前高温处理的时间为0.5～1h；和/或所述高温熔渗反应的温度为t～t 200℃，t为所述熔融原料的熔融温度。
在本发明中，所述熔渗原料为si粉、si-zr合金粉、si-hf合金粉、zr、hf、ti等金属粉，具体种类根据所需制备的陶瓷基复合材料种类决定，可制成sic基、sic-zrc基、zrc基等复合材料。
根据一些优选的实施方式，所述熔渗原料为si粉、si-zr合金粉(硅锆合金粉)、si-hf合金粉(硅铪合金粉)、zr粉、hf粉和ti粉中的一种或多种。
根据一些具体的实施方式，本发明提供的反应熔渗法制备复杂型面复合材料的布料方法包括如下步骤：
s1、将环氧树脂与酚醛树脂按比例混合，与溶剂配制成环氧-酚醛树脂溶液(环氧-酚醛树脂稀溶液)；
s2、将步骤s1中得到的环氧-酚醛树脂溶液与40目～200目粉体的熔渗原料按1:(4～9)的质量比搅拌捏合成原料泥；
s3、将步骤s2中得到原料泥涂抹在密度为1.0～1.4g/cm3的低密度c/c复合材料内外表面并压实，压实后原料厚度控制在低密度c/c复合材料厚度的1～2倍范围；
s4、在步骤s3中得到的涂覆原料泥的构件(涂覆原料泥构件)表面埋入碳纤维长丝，形成稀疏的网络结构；为了将原料泥约束在复杂型面表面，在构件表面缠绕埋入碳纤维形成网络，提升原料泥在构件型面的定位及维形能力；埋入的碳纤维间距依型面复杂程度及尺寸大小选5～200mm，外型面切线与水平方向为锐角或型面复杂的部位埋入纤维密度大(埋入碳纤维间距小)，外型面切线与水平方向为钝角或型面简单部位的埋入纤维密度小(埋入碳纤维间距大)；埋入的纤维为连续碳纤维，可采用缠绕、铺层等方式铺设，两个维度的碳纤维连接方式为搭接，其纤维张力以控制在原料泥表层形成0.5～1mm左右深勒痕为宜；
s5、将步骤s4中得到的涂覆原料泥后的纤维缠绕构件(碳纤维网络包覆的待熔渗构件)放入烘箱，在预固化温度tyg下，保温不低于0.5小时完成预固化处理；
s6、将步骤s5中得到的预固化构件在惰性气氛中升温至熔渗原料熔点以下50～200℃，保温0.5～1小时(熔渗前高温处理)，然后在1小时内真空升温至熔渗温度，进行高温熔渗反应，得到陶瓷基复合材料。
本发明在第二方面提供了由本发明在第一方面所述的布料方法得到的陶瓷基复合材料。
本发明在第三方面提供了本发明在第一方面所述的布料方法在制备复杂型面陶瓷基复合材料中的应用。
下文将通过举例的方式对本发明进行进一步的说明，但是本发明的保护范围不限于这些实施例。
实施例1
制备φ300×φ320×960mm的c/sic陶瓷复合材料筒体，制备过程包括：
1、将环氧树脂、酚醛树脂和乙醇按12：3：85的质量比混合搅拌均匀，配制成15wt％浓度的环氧-酚醛树脂溶液，静置后按1:4的质量比加入到200目的硅粉中搅拌均匀，得到原料泥(该状态原料泥中树脂含量3％)。
2、将所述原料泥涂抹在密度为1.3g/cm3的c/c复合材料构件外表面并压实，构件为薄壁结构，桶壁厚度10mm，控制原料泥涂抹厚度为10mm，全部在外部布置，得到涂覆原料泥构件。
3、复合材料构件涂覆原料泥后得到的涂覆原料泥构件的直径为350mm，用12k碳纤维进行网格加强，高度方向按60°夹角间距缠绕，纤维间距180mm，垂直方向按间距150mm螺旋缠绕，得到待熔渗构件。
4、所选环氧-酚醛树脂体系起始交联温度约为30℃，控制预固化温度为70℃。将待熔渗构件放入烘箱，按50℃/hr的升温速率由室温升温至70℃，保温40分钟后断电随炉降温，完成预固化。
5、将预固化的构件装熔渗炉，在氩气保护下常压升温4小时至1400℃，保温0.5小时，抽真空继续升温，1小时内升温至1600℃保温2小时完成高温熔融渗硅处理，随炉降温至常温，出炉，清理表面得到c/sic陶瓷复合材料筒体。
实施例2
制备c/sic-zrc陶瓷复合材料喷管
构件特征：喷管入口φ420mm、出口φ450mm、喉部φ300mm、高度600mm，大部分壁厚8mm，入口端局部15mm，制备过程如下：
1、将环氧树脂、酚醛树脂和乙醇以12：4：84的质量比混合搅拌均匀，配制成16wt％浓度的环氧-酚醛树脂溶液，静置后按1:7的质量比加入到100目的硅锆合金粉中搅拌均匀，得到原料泥(该状态原料泥中树脂含量2％)。
2、将所述原料泥涂抹在密度为1.1g/cm3的c/c复合材料构件内外表面并压实，控制原料泥涂抹厚度为15～25mm，其中外部布置15mm，入口较厚的部分在内部也布置10mm。
3、复合材料构件涂覆原料泥后用12k碳纤维铺放网格加强，其中轴向按45°夹角间距内外一体缠绕，外型面纤维间距在130～190mm，外壁面环向按间距120～160mm螺旋缠绕，按照收敛段密扩展段疏原则分布。内壁面环向按间距100mm铺放纤维，得到待熔渗构件。
4、所选环氧-酚醛树脂体系起始交联温度约为50℃，控制预固化温度为80℃。将待熔渗构件放入烘箱，按50℃/hr的升温速率由室温升温至80℃，保温40分钟后断电随炉降温，完成树脂预固化。
5、将预固化的构件装熔渗炉，在氩气保护下常压升温4小时至1600℃，保温0.5小时，抽真空继续升温，1小时内升温至1700℃保温2小时完成高温熔渗处理，随炉降温至常温，出炉，清理表面得到c/sic-zrc陶瓷复合材料喷管。
对比例1
对比例1与实施例2基本相同，不同之处在于：不包括步骤3。
在布料过程中，本对比例中原料泥虽然增加了高温强度较高的酚醛树脂，但其与大尺寸喷管壁面构件间粘接力严重不足，仍然在大尺寸喷管复杂壁面存在原料局部剥离的问题，高温熔渗反应时存在缺料的隐患。
对比例2
制备c/sic-zrc陶瓷复合材料喷管
构件特征：喷管入口φ420mm、出口φ450mm、喉部φ300mm、高度600mm，大部分壁厚8mm，入口端局部15mm，制备过程如下：
1、配制混合树脂原料泥
将环氧树脂和乙醇、聚酰胺按质量比4：2：1的比例混合搅拌均匀，静置后按1:8的质量比加入到100目的硅锆合金粉中搅拌均匀，得到混合树脂原料泥。
2、将混合树脂原料泥涂抹在密度为1.1g/cm3的c/c复合材料构件内外表面并压实，控制原料泥涂抹厚度为15～25mm，其中外部布置15mm，入口较厚的部分在内部也布置10mm。
3、环氧树脂/聚酰胺树脂体系起始交联温度约30℃，控制预固化温度为70℃。将涂覆混合树脂原料泥后的构件放入烘箱，按50℃/hr的升温速率由室温升温至70℃，保温40分钟后断电随炉降温，完成预固化。
4、将预固化的构件装熔渗炉，在氩气保护下常压升温4小时至1600℃，保温0.5小时，抽真空继续升温，1小时内升温至1700℃保温2小时完成高温熔渗处理，随炉降温至常温，出炉，清理表面。
在本对比例的布料过程中，其喷管收敛段外部敷设的原料泥因环氧树脂残碳率过低，高温强度不够，以及由于本对比例中原料泥与喷管复杂壁面间粘接力严重不足，导致熔渗原料因重力大块剥落，说明其在结构复杂的构件的应用上存在明显的局限性，高温熔渗反应时明显存在缺料的问题。
本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种反应熔渗法制备陶瓷基复合材料的布料方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)用溶剂将环氧树脂和酚醛树脂混合均匀，得到环氧-酚醛树脂溶液；
(2)将所述环氧-酚醛树脂溶液与熔渗原料混合后捏合成原料泥；
(3)将所述原料泥涂抹在c/c复合材料的内表面和/或外表面并压实，得到涂覆原料泥构件；
(4)在所述涂覆原料泥构件的表层埋入碳纤维形成网络结构包覆在所述涂覆原料泥构件上，得到待熔渗构件；
(5)将所述待熔渗构件依次进行预固化处理、熔渗前高温处理和高温熔渗反应，得到陶瓷基复合材料。
2.根据权利要求1或2所述的布料方法，其特征在于：
所述c/c复合材料和所述陶瓷基复合材料为具有复杂型面的复合材料。
3.根据权利要求1或2所述的布料方法，其特征在于：
所述环氧-酚醛树脂溶液的浓度为10～20％；
所述环氧-酚醛树脂溶液与所述熔渗原料的质量比为1:(4～9)；
所述熔渗原料的粒径为40～200目；和/或
所述c/c复合材料为密度为1.0～1.4g/cm3的低密度c/c复合材料。
4.根据权利要求1或2所述的布料方法，其特征在于：
在步骤(3)中，压实后得到的所述涂覆原料泥构件中涂覆的原料泥的厚度为所述c/c复合材料的厚度的1～2倍；和/或
在步骤(4)中，所述碳纤维的埋入深度为0.5～1mm。
5.根据权利要求1或2所述的布料方法，其特征在于：
在步骤(4)中，埋入的所述碳纤维之间的间距为5～200mm。
6.根据权利要求1或2所述的布料方法，其特征在于：
在所述涂覆原料泥构件的型面切线与水平方向呈锐角或型面复杂的部位，埋入碳纤维密度相对较大，在所述涂覆原料泥构件的型面切线与水平方向呈钝角或型面简单的部位，埋入碳纤维密度相对较小。
7.根据权利要求1或2所述的布料方法，其特征在于，在步骤(5)中：
所述预固化处理的温度为tj～tj 50℃，tj为所述环氧-酚醛树脂溶液中含有的树脂的交联开始温度，所述预固化处理的时间为0.5～2h；
所述熔渗前高温处理的温度低于所述熔融原料的熔融温度以下50～200℃，所述熔渗前高温处理的时间为0.5～1h；和/或
所述高温熔渗反应的温度为t～t 200℃，t为所述熔融原料的熔融温度。
8.根据权利要求1或2所述的布料方法，其特征在于：
所述熔渗原料为si粉、si-zr合金粉、si-hf合金粉、zr粉、hf粉和ti粉中的一种或多种。
9.由权利要求1至8中任一项所述的布料方法得到的陶瓷基复合材料。
10.权利要求1至8中任一项所述的布料方法在制备复杂型面陶瓷基复合材料中的应用。
技术总结