本发明涉及超高温陶瓷纤维材料领域，具体涉及一种zrc纳米纤维及其制备方法。
背景技术：
1、近年来，为拓展超高温陶瓷材料的应用领域，国内外学者开展了对超高温陶瓷基体改性的研究，其中陶瓷纤维作为增强体，具有高温、抗氧化烧蚀、高比模量等优异的性能，可以大大提升超高温陶瓷在极端环境下的性能。
2、目前，研究较为成熟的是sic超高温陶瓷纤维，其制备较成熟且已实现工业化生产，作为增强体可以作为阻碍，使裂纹偏转或延长裂纹扩展路径从而减轻应力集中，达到改善材料的力学及抗氧化性能。但其在超高温和富氧气氛下易氧化受损，导致应用受限。而zrc超高温陶瓷纤维具有高熔点、优异的热稳定性等特点，可用于2000℃以上的极端环境，故成为一种具有潜力的候选材料。
3、中国专利cn108301071a报道了一种碳化锆晶体纤维的制备方法及其制备的碳化锆晶体纤维，以正丙醇锆为锆源，聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物peo-ppo-peo为表面活性剂和造孔剂，糠醇为碳源，无水乙醇、乙酰丙酮和浓盐酸为溶剂，将上述原料通过溶胶凝胶法制备成碳化锆前驱体溶胶纺丝液、离心盘甩丝法获得碳化锆初纺丝纤维、最后经过热处理即得碳化锆晶体纤维。该方法得到的纤维力学性能较高，超高温性能优异。但该方法在纺丝液的制备上较为复杂，不利于快速规模化生成的进行。中国专利cn107266077a报道了一种超细碳化锆陶瓷纤维及其制备方法，该方法以含钇聚锆氧烷为锆源，烯丙基酚醛为碳源制得纺丝液，后将纺丝液进行离心甩丝、干燥、不熔化和高温煅烧后得到超细碳化锆陶瓷纤维，该方法制得的前驱液可在室温下密封存储一个月以上，且制备方法简单。但该法所述原料用量较大，在不同温度下分别保温0.5-2h，生产过程较复杂，难以实现规模化生产。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种zrc纳米纤维及其制备方法，所述制备方法操作过程简单，工艺成本低，易于实现规模化生产。
2、本发明通过以下技术方案实现：
3、一种zrc纳米纤维的制备方法，包括以下步骤：
4、1)将锆源溶于溶剂中，配制成金属盐溶液；
5、2)将碳源加入金属盐溶液中，搅拌，得到纺丝前驱液；所述碳源为聚丙烯腈或聚乙烯吡咯烷酮；
6、3)将纺丝前驱液按预设的纺丝工艺，进行静电纺丝，得到初纺丝纤维；
7、4)将初纺丝纤维预氧化，然后进行高温碳化，得到zrc纳米纤维。
8、优选的，步骤1)中，所述锆源为氯化锆。
9、优选的，所述溶剂为n-n,二甲基甲酰胺或乙醇。
10、优选的，步骤2)中，碳源与锆源的质量比为1:(0.5～1.5)。
11、优选的，步骤2)中，聚丙烯腈的平均分子质量为1500000，聚乙烯吡咯烷酮的平均分子质量为k30。
12、优选的，步骤3)中，所述纺丝工艺具体为，接收距离10～15cm，纺丝电压15kv～21kv。
13、优选的，步骤4)中，所述预氧化的温度为220℃～260℃。
14、优选的，步骤4)中，碳化温度为1400～1600℃，碳化时间为2～4h。
15、本发明提供一种采用所述的制备方法得到的zrc纳米纤维。
16、本发明提供一种超高温陶瓷材料，所述超高温陶瓷材料以所述的zrc纳米纤维作为增强体。
17、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
18、本发明以聚丙烯腈(pan)或聚乙烯吡咯烷酮(pvp)为碳源和纺丝助剂，不仅提供了反应所需碳源，还可以作为纺丝助剂提供纺丝需要的粘度，无需另外加入纺丝助剂，大大简化制备工艺，节约时间成本，同时可重复性高，原料易得，工艺成本低，且绿色环保，实验过程较为稳定，纺丝性好；仅需均匀搅拌后，通过静电纺丝法制得初纺丝纤维，静电纺丝设备简单，成本低，操作简单，同时可通过纺丝电压、纺丝距离来达到控制zrc纳米纤维的直径的目的；后经过预氧化，高温碳化得到zrc纳米纤维，反应周期较短。本发明制备的zrc纳米纤维超高温性能优异，成本较低，制备工艺简单，作为增强纤维改善超高温陶瓷材料本身，可以在航空航天热防护领域内的扩大化应用起到关键作用。
1.一种zrc纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的zrc纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述锆源为氯化锆。
3.根据权利要求1所述的zrc纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述溶剂为n-n,二甲基甲酰胺或乙醇。
4.根据权利要求1所述的zrc纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤2)中，碳源与锆源的质量比为1:(0.5～1.5)。
5.根据权利要求1所述的zrc纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤2)中，聚丙烯腈的平均分子质量为1500000，聚乙烯吡咯烷酮的平均分子质量为k30。
6.根据权利要求1所述的zrc纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述纺丝工艺具体为，接收距离10～15cm，纺丝电压15kv～21kv。
7.根据权利要求1所述的zrc纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述预氧化的温度为220℃～260℃。
8.根据权利要求1所述的zrc纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤4)中，碳化温度为1400～1600℃，碳化时间为2～4h。
9.采用权利要求1～8任一项所述的制备方法得到的zrc纳米纤维。
10.一种超高温陶瓷材料，其特征在于，包括作为增强体的权利要求9所述的zrc纳米纤维。
