[發(fā)明專(zhuān)利]一種炭/炭復(fù)合材料長(zhǎng)時(shí)間高溫抗氧化硅基復(fù)合涂層及制備和應(yīng)用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110283670.5
• 申請(qǐng)日: 2011-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102432345A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊翔;曾毅;張武裝;殷玲;郭順
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C04B41/87
• 分類(lèi)號(hào): C04B41/87
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專(zhuān)利事務(wù)所 43114
• 代理人: 袁靖

1.一種炭/炭復(fù)合材料長(zhǎng)時(shí)間高溫抗氧化硅基復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，

是在炭/炭復(fù)合材料表面上由里到外依次制備連接層和陶瓷涂層；所述的連接層為包埋法制備的SiC層，所述的陶瓷涂層為刷涂法與氣相反應(yīng)法制備的MoSi₂-Si₂N₂O-CrSi₂的陶瓷層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的包埋法制備連接層是以Si粉、Al₂O₃粉、C粉，SiC粉為原料，球磨混勻后將炭/炭復(fù)合材料包埋，高溫煅燒即可。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的包埋法制備連接層的具體步驟如下：

按照質(zhì)量配比為：Si?40-75％、Al₂O₃?2-13％、C?8-20％、SiC?10-38％稱(chēng)取Si粉、Al₂O₃粉、C粉，SiC粉，加入分散劑，球磨充分混勻后取出干燥后待用；最后，將炭/炭復(fù)合材料置于石墨坩堝中，并用混勻的粉末將其完全埋住，后將坩堝放入高溫爐中，在1700℃-2000℃下保溫1.5-3h。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的Si粉、SiC粉、C粉、Al₂O₃粉均過(guò)325目。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的刷涂法與氣相反應(yīng)法制備MoSi₂-Si₂N₂O-CrSi₂陶瓷層是首先稱(chēng)取MoSi₂粉，Cr粉，Si粉，C粉及促進(jìn)燒結(jié)劑Al₂O₃混合，選用去離子水為溶劑，聚乙烯醇為粘結(jié)劑，配制漿料，將配好的漿料刷涂在清洗干凈并干燥好的帶有SiC連接層的炭/炭復(fù)合材料上，干燥，重復(fù)刷涂干燥過(guò)程至少3次，最后是將刷涂并烘干后的試樣，在氮?dú)鈿夥障拢邷責(zé)Y(jié)，燒結(jié)過(guò)程中引入N₂和SiO，利用氣相反應(yīng)法制備Si₂N₂O。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述的所述的刷涂法與氣相反應(yīng)法制備MoSi₂-Si₂N₂O-CrSi₂陶瓷層的具體步驟如下：

按重量比為MoSi₂∶Cr∶Si∶C∶Al₂O₃＝20-50∶6-20∶30-50∶3-11∶2-10混合，選用去離子水為溶劑，聚乙烯醇為粘結(jié)劑，固相混合粉末與粘結(jié)劑配比為1-3g∶20-30ml；聚乙烯醇質(zhì)量濃度為2～5％；配制漿料，將配好的漿料刷涂在清洗干凈并干燥好的帶有SiC連接層的炭/炭復(fù)合材料上，干燥，重復(fù)刷涂干燥3-4次，最后是將刷涂并烘干后的試樣放入真空碳管燒結(jié)爐中，在氮?dú)鈿夥障拢?200℃-1600℃保溫15～80min；燒結(jié)過(guò)程中引入N₂和SiO，利用氣相反應(yīng)法制備Si₂N₂O。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的MoSi₂粉，Cr粉，Si粉，C粉均過(guò)325目。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的漿料的具體配置過(guò)程為：用超聲波清洗器在無(wú)水乙醇中清洗燒杯，磁力攪拌器備用；干燥燒杯及固體原料；按照設(shè)定好的配比稱(chēng)取各種原料粉末倒入燒杯中，在磁力攪拌器上攪拌至少4h，直至粉料混合均勻。

9.一種炭/炭復(fù)合材料長(zhǎng)時(shí)間高溫抗氧化硅基復(fù)合涂層，其特征在于，是由權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的方法制備而成的硅基復(fù)合涂層。

10.權(quán)利要求9所述的硅基復(fù)合涂層的應(yīng)用方法，其特征在于，應(yīng)用于制備航空發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃燒室材料。