[發(fā)明專利]六硼化鑭-二硅化鉬-碳化硅抗熱震涂層的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210209063.9
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102765969A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李賀軍;李婷;史小紅
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C04B41/89
• 分類號: C04B41/89
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種化工材料的制備方法，特別是涉及一種適用于炭/炭(C/C)復(fù)合材料的六硼化鑭-二硅化鉬-碳化硅抗熱震涂層的制備方法。

背景技術(shù)

C/C復(fù)合材料是目前唯一能在1650℃以上使用的結(jié)構(gòu)材料，其在航空、航天等國防領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都得到了大量應(yīng)用。但C/C復(fù)合材料在高溫有氧環(huán)境下易氧化，是其應(yīng)用于高溫?zé)峤Y(jié)構(gòu)部件的瓶頸問題，而涂層技術(shù)是解決該材料高溫易氧化問題的有效手段。MoSi₂具有1800℃氧化氣氛下的高溫穩(wěn)定性，能夠在1650℃的空氣中連續(xù)使用2000h以上，并具有優(yōu)良的自愈合性能，已被廣泛用于高溫合金、難熔金屬以及C/C復(fù)合材料的防氧化涂層。經(jīng)過數(shù)十年的努力，研究者已開發(fā)了多種MoSi₂涂層體系和制備方法用以解決C/C復(fù)合材料的氧化問題，其中MoSi₂-SiC涂層的抗氧化性能最為優(yōu)異。但是，涂層中不可避免的缺陷導(dǎo)致涂層在熱震過程中失效。

文獻(xiàn)1“C/C復(fù)合材料防氧化涂層SiC/SiC-MoSi₂的制備與抗氧化性能，付前剛，李賀軍，李克智，史小紅。金屬學(xué)報，2009，4（45）：503-506”公開了一種SiC/SiC-MoSi₂抗氧化涂層，該涂層中MoSi₂彌散分布于SiC中形成多相涂層，在1500℃靜態(tài)空氣中具有良好的防氧化能力。但由于本研究采用料漿涂刷法制備MoSi₂-SiC涂層，故涂層的結(jié)合性能較差，可控制性也較差，涂層中存在不可避免的缺陷。

文獻(xiàn)2“稀土對MoSi₂燒結(jié)行為的影響，張厚安，唐果寧，李頌文。湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報，1998，2（13）”公開了一種稀土改性的MoSi₂，稀土及稀土化合物的加入能夠細(xì)化晶粒，活化燒結(jié)，提高MoSi₂材料的致密性，并且改善材料的室溫強度和韌性。

文獻(xiàn)3“Effects?of?Lanthanum?Boride?on?Oxidation?of?C/C?Composites，Ruoding?Wang，Miki?Yokota.Carbon?1997，7（35）：1035-1036”公開了一種C/C復(fù)合材料LaB₆抗氧化涂層，并且研究了LaB₆對C/C復(fù)合材料在500-2000℃抗氧化性能的影響。氧化時，該涂層可在C/C復(fù)合材料表面形成穩(wěn)定的氧化物。而表面La和B元素的擴散可以提高碳石墨化結(jié)構(gòu)的有序性，降低C/C復(fù)合材料的活化點。但是，LaB₆與C/C復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)差異大，導(dǎo)致涂層中缺陷的存在。

MoSi₂材料具有低溫脆性和高溫下低的蠕變抗力，以及高溫氧化氣氛下氧化膜的揮發(fā)與脫落。這些缺陷將導(dǎo)致MoSi₂涂層的失效。稀土以及稀土化合物能夠加速MoSi₂陶瓷涂層的燒結(jié)，提高涂層組分的滲透能力，因此采用包埋技術(shù)加入稀土化合物L(fēng)aB₆能夠提高MoSi₂涂層的性能如：獲得致密的涂層組織；提高涂層的抗熱震能力和涂層與基體的結(jié)合強度。我國是稀土大國，有豐富的稀土資源，開發(fā)稀土先進涂層材料也符合中國國情。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題，即本發(fā)明的目的，是為了提供一種適用于C/C復(fù)合材料的LaB₆-MoSi₂-SiC抗熱震涂層。該發(fā)明可以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的，MoSi₂-SiC涂層試樣在熱震實驗中的失效問題以及LaB₆涂層熱膨脹不匹配的問題。加入LaB₆，可以提高MoSi₂-SiC涂層的抗熱震性能。