[發(fā)明專(zhuān)利]一種制備碳/碳復(fù)合材料硅酸釔晶須增強(qiáng)莫來(lái)石-C-AlPO4復(fù)合外涂層的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310006544.4
• 申請(qǐng)日: 2013-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103044076A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃劍鋒;郝巍;曹麗云;費(fèi)杰;殷立雄;王開(kāi)通
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C04B41/85
• 分類(lèi)號(hào): C04B41/85
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬(wàn)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，具體涉及一種制備碳/碳復(fù)合材料硅酸釔晶須增強(qiáng)莫來(lái)石-C-AlPO₄復(fù)合外涂層的方法

背景技術(shù)

C/C復(fù)合材料又被稱(chēng)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)合材料在溫度超過(guò)500℃的氧化氣氛下迅速氧化，這大大限制了其應(yīng)用，因此C/C復(fù)合材料的氧化保護(hù)問(wèn)題成為了近年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一。同時(shí)對(duì)其進(jìn)行高溫抗氧化防護(hù)對(duì)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(wèn)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(guò)渡層使用，但是單一的SiC涂層不能對(duì)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)。同時(shí)晶須增強(qiáng)復(fù)合涂層成為提高涂層與基體界面結(jié)合以及涂層強(qiáng)度的新方法。

到目前為止，制備的復(fù)合涂層有很多種，例如硅酸釔[Huang?J?F,Li?H?J,Zeng?X?R,et?al.A?new?SiC/yttrium?silicate/glass?multi-layer?oxidation?protective?coating?for?carbon/carbon?composites.Carbon,2004,42(11):2367-2370.]、莫來(lái)石涂層[Kai-Tong?Wang,Li-Yun?Cao,Jian-Feng?Huang,Jie?Fei.A?mullite/SiC?oxidation?protective?coating?for?carbon/carbon?composites,Journal?of?the?European?Ceramic?Society.2013,33:191-198.]、C-AlPO₄-莫來(lái)石復(fù)合涂層[Kai-Tong?Wang,Li-Yun?Cao,Jian-Feng?Huang,Jie?Fei,Bo-Ye?Zhang.Microstructure?and?oxidation?resistance?of?C-AlPO₄-mullite?coating?prepared?by?hydrothermal?electrophoretic?deposition?for?SiC-C/C?composites,Ceramics?International.2012,07,024.]、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)Si₂multi-composition?coating?for?carbon/carbon?composites.Surf.Coat.Technol,2006,201(6):3452-3456.]、Y₂Si₂O₇晶須增強(qiáng)MoSi₂復(fù)合涂層[王雅琴,黃劍鋒,曹麗云,吳建鵬.Y₂Si₂O₇晶須增強(qiáng)MoSi₂復(fù)合涂層的制備及性能.復(fù)合材料學(xué)報(bào),2010,2(27):58-61.]。制備單一SiC涂層[陳嚦,王成國(guó),趙偉.兩步法制備具有自愈合能力的純SiC涂層.物理化學(xué)學(xué)報(bào),2012,28(1):239-244]等。制備的復(fù)合涂層可以對(duì)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。