[發(fā)明專利]一種利用電泳沉積制備鈦硅鋁碳陶瓷涂層的方法

無效

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• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN102345152A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 周延春;梁瑩
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C25D13/02
• 分類號: C25D13/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發(fā)明涉及可加工層狀鈦硅鋁碳陶瓷領域，特別提供了一種利用電泳沉積制備鈦硅鋁碳(Ti₃Si(Al)C₂)陶瓷涂層的方法。?

背景技術

鈦硅碳Ti₃SiC₂及其固溶體(Ti₃Si(Al)C₂)是新型的三元層狀陶瓷材料。它們綜合了陶瓷和金屬的諸多特性，如既具有陶瓷材料的高模量、高強度、低密度、耐高溫、抗氧化性好等優(yōu)點；同時，又具有金屬材料的導電、導熱、抗熱震、可加工的性能。因此，在航空、航天、核工業(yè)、燃料電池、電子信息等高新技術領域有著廣泛的應用前景。鈦硅碳(Ti₃SiC₂)及其固溶體(Ti₃Si(Al)C₂)的優(yōu)異綜合性能還使它們能作為抗氧化、自潤滑等涂層材料被廣泛應用。然而，目前鈦硅碳Ti₃SiC₂及其固溶體(Ti₃Si(Al)C₂)涂層制備上的困難卻限制了它們的應用。關于鈦硅碳(Ti₃SiC₂)涂層制備方法主要有以下幾種。?

文獻1-5(J.Less-Common?Met.，26，335-53(1972)；Mater.Res.Bull.，22，1195-201(1987)；Chem.Vap.Deposition，6，289-95(2000)；J.Mater.Sci.，29，3941-8(1994)；J.Mater.Sci.，29，5023-40(1994))中報道了用化學氣相沉積(CVD)方法制備鈦硅碳(Ti₃SiC₂)涂層。用該方法可以在不同形狀的基體上沉積出含有TiC的鈦硅碳(Ti₃SiC₂)薄膜，但是TiC雜質相很難去除。?

文獻6-8(J.Mater.Res.，20，779-82(2005)；Appl.Phys.Lett.，85，1066-8(2004)；Steel.Res.Int.，76，225-8(2005).)中報道了用磁控濺射(MS)的方法制備鈦硅碳(Ti₃SiC₂)薄膜，但是基體必需要加熱到500℃以上，這可能對金屬基體造成損傷。?

文獻9(Surf.Coat.Technol.，202，5976-81(2008))中報道了用高速氧燃火焰噴涂制備鈦鋁碳(Ti₂AlC)的方法，該方法的優(yōu)點是趁機速度快，缺點是噴涂過程中使鈦鋁碳(Ti₂AlC)發(fā)生分解，從而得不到純的鈦鋁碳(Ti₂AlC)。?

從上述分析可見，目前制備鈦硅碳(Ti₃SiC₂)及其相關材料涂層的方法都需要較高的溫度，這一方面會造成基體材料的相變或性能退化，另一方面會使鈦硅?碳(Ti₃SiC₂)涂層在制備過程中發(fā)生高溫分解。從而，難以獲得純的鈦硅碳(Ti₃SiC₂)涂層。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出了一種利用電泳沉積制備鈦硅鋁碳陶瓷涂層的方法，解決現(xiàn)有技術中難以獲得純的鈦硅碳(Ti₃SiC₂)涂層等問題。?

本發(fā)明的技術方案是：?

一種利用電泳沉積制備鈦硅鋁碳陶瓷涂層的方法，該方法以鈦硅鋁碳(Ti₃SiAlC₂)粉末、水為原料制成懸浮液，在室溫電泳沉積出高純度、致密、具有擇優(yōu)取向的鈦硅鋁碳(Ti₃SiAlC₂)涂層。?

1)原料組成及成分范圍：?

以鈦硅鋁碳(Ti₃SiAlC₂)粉末、水為原料制成懸浮液，懸浮液中鈦硅鋁碳(Ti₃SiAlC₂)的固相含量為1-5vol％；?

2)制備工藝：?

用氫氧化鈉將懸浮液的pH調為7-10，電泳沉積時所加的電位為1-5V，沉積時間為5-30min，得到均勻、致密的鈦硅鋁碳涂層，涂層厚度為2-10μm。?