НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ГРАДИЕНТНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

1. Наноструктурированный функционально-градиентный композиционный материал, включающий матрицу на основе реакционносвязанного карбида кремния, армированную пучками углеродных волокон, и расположенный, по крайней мере, на одной из ее поверхностей рабочий слой на основе реакционносвязанного карбида кремния, отличающийся тем, что матрица и рабочий слой содержат:
75-92 об.% карбида кремния
8-25 об.% свободного кремния,
причем карбид кремния представлен первичными зернами и наноразмерными вторичными зернами со средним размером не более 200 нм, при этом соотношение объемных содержаний матрицы и армирующих пучков волокон возрастает в пределах от 25/75 до 60/40 в направлении к рабочему слою.
2. Материал по п.1, отличающийся тем, что рабочий слой характеризуется относительной плотностью не менее 99,8%.
3. Материал по п.1, отличающийся тем, что соотношение толщины рабочего слоя к толщине матрицы не более 1:2, при этом толщина рабочего слоя не менее 0,3 мм.
4. Материал по п.1, отличающийся тем, что средний размер зерна первичного карбида кремния в матрице постепенно возрастает от 5 до 30 мкм в направлении к рабочему слою.
5. Способ получения наноструктурированного функционально-градиентного композиционного материала, включающий стадии формования заготовки с использованием армирующих пучков углеродных волокон с пониженной реакционной активностью по отношению к расплаву и парам кремния для матрицы и углеродных волокон с повышенной реакционной активностью по отношению к расплаву и парам кремния для рабочего слоя, вулканизации, карбонизации и силицирования, отличающийся тем, что перед формованием производят обработку армирующих пучков углеродных волокон суспензией, содержащей частицы карбида кремния в количестве не более 50 мас.% и обработку углеродных волокон для рабочего слоя суспензией, содержащей частицы карбида кремния в количестве не более 30 мас.% и полимерное связующее в количестве не более 20 мас.%; при формовании по мере набора толщины укладывают армирующие пучки углеродных волокон, обработанные суспензией с возрастающим содержанием частиц карбида кремния в интервале от 30 до 50 мас.% и/или с возрастающим средним размером частиц карбида кремния от 5 до 30 мкм в направлении к рабочему слою; стадию силицирования осуществляют при температуре 1400-1450°С.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что обрабатывают армирующие пучки углеродных волокон в виде непрерывных графитированных углеродных волокон, таких, как нити, жгуты, ленты и ткани.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что в суспензию для обработки армирующих пучков углеродных волокон дополнительно вводят наноразмерный углерод.
8. Способ по п.5, отличающийся тем, что армирующие пучки углеродных волокон и/или углеродные волокна для рабочего слоя обрабатывают под воздействием ультразвука.