[發(fā)明專利]一種碳/碳復(fù)合材料C-AlPO4-莫來石復(fù)合外涂層的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210149426.4
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN102674900A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹麗云;王開通;黃劍鋒;劉亮亮;辛宇;卓藝喬
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號: C04B41/89
• 分類號: C04B41/89
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備碳/碳復(fù)合材料復(fù)合外涂層的方法，具體涉及一種超聲-微波陰極旋轉(zhuǎn)水熱電泳沉積方法制備表面均勻無微裂紋產(chǎn)生，且厚度均一無貫穿性孔洞和裂紋產(chǎn)生的碳/碳復(fù)合材料C-AlPO₄-莫來石復(fù)合外涂層的制備方法。

背景技術(shù)：

C/C復(fù)合材料又被稱為碳纖維碳基復(fù)合材料，由于其只有單一的碳元素組成，不僅具有炭及石墨材料優(yōu)異的耐燒蝕性能，低密度、熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，而且高溫下還有優(yōu)異的力學(xué)性能。尤其是其強(qiáng)度隨溫度的增加不降反升的性能，使其成為發(fā)展前途的高技術(shù)新材料之一，被廣泛用作航空和航天技術(shù)領(lǐng)域的燒蝕材料和熱結(jié)構(gòu)材料。但是，C/C復(fù)合材料有一個致命的弱點(diǎn)，即在高溫氧化性氣氛下極易氧化，使其力學(xué)性能隨之下降大大地限制了C/C復(fù)合材料的應(yīng)用范圍，因此對其進(jìn)行高溫抗氧化防護(hù)對其高溫應(yīng)用具有重要的意義。

抗氧化涂層被認(rèn)為是解決碳/碳復(fù)合材料高溫氧化防護(hù)問題的有效方法。SiC涂層由于與C/C復(fù)合材料的物理、化學(xué)相容性好而普遍作為過渡層使用，但是單一的SiC涂層不能對C/C基體提供有效的保護(hù)，因而復(fù)合涂層成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

到目前為止，制備的復(fù)合涂層有很多種，例如SiC晶須增韌MoSi₂-SiC-Si涂層[Fu?Qian-Gang,,Li?He-Jun,Li?Ke-Zhi,Shi?Xiao-Hong,Hu?Zhi-Biao,Huang?Min,SiC?whisker-toughened?MoSi₂-SiC-Si?coating?to?protect?carbon/carbon?composites?against?oxidation,Carbon.2006，44,1866.]、MoSi₂/SiC涂層[Huang?J?F,Wang?B,Li?H?J,et?al.A?MoSi₂/SiC?oxidation?protective?coating?for?carbon/carbon?composites.Corrosion?Science,2011,2(53):834-839.]、SiC-MoSi₂-(Ti_0.8Mo_0.2)Si₂復(fù)合涂層[Jiao?G?S,Li?H?J,Li?K?Z,et?al.SiC-MoSi₂-(Ti_0.8Mo_0.2)Si₂?multi-composition?coating?for?carbon/carbon?composites.Surf.Coat.Technol,2006,201(6):3452-3456.]等。制備的復(fù)合涂層可以對裂紋起到自愈合作用，在高溫下具有較好的防護(hù)能力。但是內(nèi)外涂層之間的熱膨脹系數(shù)的較大差異又進(jìn)一步導(dǎo)致涂層中微裂紋的產(chǎn)生，一定程度上又降低了涂層的氧化保護(hù)能力。莫來石陶瓷材料由于耐火度高、熱震性好、體積穩(wěn)定性好等性質(zhì)而引起人們的重視，特別是其熱膨脹系數(shù)和SiC十分接近，是理想的高級耐火材料。方石英型磷酸鋁(C-AlPO₄)具有熱膨脹系數(shù)與SiC接近，并且可以充分地鋪展在基體材料表面，封填基體材料表面的孔洞等缺陷的特性，并且到目前為止，用其作為抗氧化涂層的研究還很少見報道，因此C-AlPO₄和莫來石的這些特性使得兩者作為高溫?zé)嵴?熱防護(hù)涂層材料具有良好的應(yīng)用前景。