碳化硅纖維布疊層縫合得到的三維纖維預(yù)制件為增強相， 三維纖維預(yù)制件中纖維的體積分數(shù)為46%。將選取的三維纖維預(yù)制件置于真空下，以15°C/ min的速率升溫至ΙΙΟΟΓ并保溫2h，然后隨爐降溫，完成預(yù)制件的預(yù)處理。
[0130] (3)真空浸漬:將經(jīng)預(yù)處理的三維纖維預(yù)制件置于真空罐中，抽真空至真空度達到 300Pa時，吸入步驟(1)的Al2〇3溶膠，使Al2〇3溶膠淹沒三維纖維預(yù)制件，浸泡6h。
[0131] (4)氣壓輔助浸漬:將預(yù)制件(仍浸泡在溶膠中）移至壓力釜中，充氣至6MPa，進行 氣壓輔助浸漬，保持4h。
[0132] (5)干燥:將三維纖維預(yù)制件從溶膠中取出，在鼓風(fēng)干燥箱中150°C下鼓風(fēng)干燥4h。
[0133] (6)熱處理:將干燥后的三維纖維預(yù)制件在高純惰性氣體保護下，以15°C/min的速 率升溫至1600Γ，并保溫lh，然后隨爐降溫，得到三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料中間 體。
[0134] (7)重復(fù)過程:重復(fù)步驟(3)~(6)，共32次，經(jīng)檢測，最后一次處理后，三維纖維預(yù) 制件增強氧化鋁復(fù)合材料中間體相比于上一次處理后的增重率為〇. 77%，復(fù)合過程完畢， 得到三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料。
[0135] 本實施例制備得到的三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料，經(jīng)檢測，其孔隙率為 10 · 9 %，彎曲強度為257MPa，斷裂韌性為12 · 3MPa · m1/2。
[0136] 實施例8:
[0137] 一種本發(fā)明的三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料，包括三維纖維預(yù)制件和氧化 鋁，其中，氧化鋁為基體，以三維纖維預(yù)制件為增強相，氧化鋁均勻填充于三維纖維預(yù)制件 的孔隙中并與三維纖維預(yù)制件物理結(jié)合，該氧化鋁為α-Α1 203陶瓷，本實施中，三維纖維預(yù)制 件增強氧化鋁復(fù)合材料的孔隙率為11.7%。
[0138] 本實施例中，三維纖維預(yù)制件為三維五向編織結(jié)構(gòu)的三維碳化硅纖維預(yù)制件，該 三維纖維預(yù)制件中纖維的體積分數(shù)為52%。
[0139] 本實施例中，三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料的彎曲強度為321MPa，斷裂韌 性為15.3MPa · m1/2。
[0140] 一種上述本實施例的三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料的制備方法，包括以下 具體工藝步驟：
[0141] (1)溶膠選取:選取固相含量為25wt %的Al2〇3溶膠作為氧化鋁基體的原料，Al2〇3 溶膠中，AI2O3為無定形態(tài)，AI2O3顆粒的粒徑為25nm。
[0142] (2)預(yù)制件預(yù)處理:選取三維五向編織結(jié)構(gòu)的三維碳化硅纖維預(yù)制件為增強相，三 維碳化硅纖維預(yù)制件中纖維的體積分數(shù)為52%。將選取的三維碳化硅纖維預(yù)制件置于真空 下，以15°C/min的速率升溫至1200°C并保溫lh，然后隨爐降溫，完成預(yù)制件的預(yù)處理。
[0143] (3)真空浸漬:將經(jīng)預(yù)處理的三維纖維預(yù)制件置于真空罐中，抽真空至真空度達到 150Pa時，吸入步驟(1)的Al 2〇3溶膠，使Al2〇3溶膠淹沒三維纖維預(yù)制件，浸泡4h。
[0144] (4)氣壓輔助浸漬:將預(yù)制件(仍浸泡在溶膠中）移至壓力釜中，充氣至6MPa，進行 氣壓輔助浸漬，保持2h。
[0145] (5)干燥:將三維纖維預(yù)制件從溶膠中取出，在鼓風(fēng)干燥箱中100°C下鼓風(fēng)干燥8h。
[0146] (6)熱處理:將干燥后的三維纖維預(yù)制件在高純惰性氣體保護下，以20°C/min的速 率升溫至1600°C，并保溫0.5h，然后隨爐降溫，得到三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料中 間體。
[0147] (7)重復(fù)過程:重復(fù)步驟(3)~(6)，共31次，經(jīng)檢測，最后一次處理后，三維纖維預(yù) 制件增強氧化鋁復(fù)合材料中間體相比于上一次處理后的增重率為〇. 89%，復(fù)合過程完畢， 得到三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料。
[0148] 本實施例制備得到的三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料，經(jīng)檢測，其孔隙率為 11.7%，彎曲強度為321MPa，斷裂韌性為15.3MPa · m1/2。
[0149] 實施例9:
[0150] 一種本發(fā)明的三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料，包括三維纖維預(yù)制件和氧化 鋁，其中，氧化鋁為基體，以三維纖維預(yù)制件為增強相，氧化鋁均勻填充于三維纖維預(yù)制件 的孔隙中并與三維纖維預(yù)制件物理結(jié)合，該氧化鋁為α-Α1203陶瓷，本實施中，三維纖維預(yù)制 件增強氧化鋁復(fù)合材料的孔隙率為15.7%。
[0151]本實施例中，三維纖維預(yù)制件為二維半編織結(jié)構(gòu)的三維碳化硅纖維預(yù)制件，該三 維纖維預(yù)制件中纖維的體積分數(shù)為44%。
[0152]本實施例中，三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料的彎曲強度為286MPa，斷裂韌 性為13.1MPa · m1/2。
[0153] -種上述本實施例的三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料的制備方法，包括以下 具體工藝步驟：
[0154] (1)溶膠選取:選取固相含量為20wt %的Al2〇3溶膠作為氧化鋁基體的原料，Al2〇3 溶膠中，AI2O3為無定形態(tài)，AI2O3顆粒的粒徑為20nm。
[0155] (2)預(yù)制件預(yù)處理:選取二維半編織結(jié)構(gòu)的三維碳化硅纖維預(yù)制件為增強相，三維 碳化硅纖維預(yù)制件中纖維的體積分數(shù)為44%。將選取的三維碳化硅纖維預(yù)制件置于真空 下，以20°C/min的速率升溫至1400°C并保溫lh，然后隨爐降溫，完成預(yù)制件的預(yù)處理。
[0156] (3)真空浸漬:將經(jīng)預(yù)處理的三維纖維預(yù)制件置于真空罐中，抽真空至真空度達到 lOOPa時，吸入步驟(1)的Al2〇3溶膠，使Al2〇3溶膠淹沒三維纖維預(yù)制件，浸泡8h。
[0157] (4)氣壓輔助浸漬:將預(yù)制件(仍浸泡在溶膠中）移至壓力釜中，充氣至lOMPa，進行 氣壓輔助浸漬，保持4h。
[0158] (5)干燥:將三維纖維預(yù)制件從溶膠中取出，在鼓風(fēng)干燥箱中150°C下鼓風(fēng)干燥6h。
[0159] (6)熱處理:將干燥后的三維纖維預(yù)制件在高純惰性氣體保護下，以20°C/min的速 率升溫至1600Γ，并保溫lh，然后隨爐降溫，得到三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料中間 體。
[0160] (7)重復(fù)過程:重復(fù)步驟(3)~(6)，共31次，經(jīng)檢測，最后一次處理后，三維纖維預(yù) 制件增強氧化鋁復(fù)合材料中間體相比于上一次處理后的增重率為〇. 99%，復(fù)合過程完畢， 得到三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料。
[0161] 本實施例制備得到的三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料，經(jīng)檢測，其孔隙率為 15.7%，彎曲強度為28610^，斷裂韌性為13.1]\0^.111 1/2。
[0162] 實施例10:
[0163] 一種本發(fā)明的三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料，包括三維纖維預(yù)制件和氧化 鋁，其中，氧化鋁為基體，以三維纖維預(yù)制件為增強相，氧化鋁均勻填充于三維纖維預(yù)制件 的孔隙中并與三維纖維預(yù)制件物理結(jié)合，該氧化鋁為α-Α1 203陶瓷，本實施中，三維纖維預(yù)制 件增強氧化鋁復(fù)合材料的孔隙率為11.7%。
[0164] 本實施例中，三維纖維預(yù)制件為三維四向編織結(jié)構(gòu)的三維碳化硅纖維預(yù)制件，該 三維纖維預(yù)制件中纖維的體積分數(shù)為50%。
[0165] 本實施例中，三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料的彎曲強度為382MPa，斷裂韌 性為15.6MPa · m1/2。
[0166] -種上述本實施例的三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料的制備方法，包括以下 具體工藝步驟：
[0167] (1)溶膠選取:選取固相含量為30wt %的Al2〇3溶膠作為氧化鋁基體的原料，Al2〇3 溶膠中，Al2〇3為無定形態(tài)，Al2〇3顆粒的粒徑為25nm。
[0168] (2)預(yù)制件預(yù)處理:選取三維四向編織結(jié)構(gòu)的碳化硅纖維三維預(yù)制件為增強相，三 維碳化硅纖維預(yù)制件中纖維的體積分數(shù)為50%。將選取的三維碳化硅纖維預(yù)制件置于高純 Ar氣氛中，以20°C/min的速率升溫至1300°C并保溫lh，然后隨爐降溫，完成預(yù)制件的預(yù)處 理。
[0169] (3)真空浸漬:將經(jīng)預(yù)處理的三維纖維預(yù)制件置于真空罐中，抽真空至真空度達到 400Pa時，吸入步驟(1)的Al 2〇3溶膠，使Al2〇3溶膠淹沒三維纖維預(yù)制件，浸泡8h。
[0170] (4)氣壓輔助浸漬:將預(yù)制件(仍浸泡在溶膠中）移至壓力釜中，充氣至8MPa，進行 氣壓輔助浸漬，保持4h。
[0171] (5)干燥:將三維纖維預(yù)制件從溶膠中取出，在鼓風(fēng)干燥箱中180°C下鼓風(fēng)干燥6h。
[0172] (6)熱處理:將干燥后的三維纖維預(yù)制件在高純惰性氣體保護下，以15°C/min的速 率升溫至1600Γ，并保溫lh，然后隨爐降溫，得到三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料中間 體。
[0173] (7)重復(fù)過程:重復(fù)步驟(3)~(6)，共29次，經(jīng)檢測，最后一次處理后，三維纖維預(yù) 制件增強氧化鋁復(fù)合材料中間體相比于上一次處理后的增重率為〇. 82%，復(fù)合過程完畢， 得到三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料。
[0174]本實施例制備得到的三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁復(fù)合材料，經(jīng)檢測，孔隙率為 11.7 %，彎曲強度為382MPa，斷裂韌性為15.6MPa · m1/2。
[0175] 由實施例1至10可知，本發(fā)明的制備方法制備得到的三維纖維預(yù)制件增強氧化鋁 復(fù)合材料，具有低孔隙率和高力學(xué)性能。
[0176] 綜上所述，本發(fā)明采用了固相含量為20wt%~40wt%的Al2〇3溶膠（膠體粒徑< 30nm)為基體原料，在有限周期內(nèi)（30個周期左右)就能制備出孔隙率只有10%左右、彎曲強 度可達413MPa、斷裂韌性可達17.2MPa · mV2的三維四向碳纖維增強Al2〇3復(fù)合材料，相比于 現(xiàn)有技術(shù)中采用A1C1 3 · 6H20或A1(N03)3 · 9H20無機鹽配制成的溶膠為基體原料，通過13個 周期的"浸漬一干燥一 1260Γ熱處理"（后續(xù)繼續(xù)復(fù)合時密度不再增長;孔隙率30%左右，彎 曲強度lOOMPa~15