[發明專利]一種炭/炭復合材料的防氧化涂料及其應用

有效

• 申請號: 201310183782.2
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103274760A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 陳賢海;林虹;陳佳純
• 申請（專利權）人: 汕頭市西北航空用品有限公司
• 主分類號: C04B41/85
• 分類號: C04B41/85
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務有限公司 44230
• 代理人: 林天普;丁德軒

技術領域

本發明涉及一種涂料，尤其涉及一種炭/炭復合材料的防氧化涂料及其應用。?

背景技術

炭/炭復合材料當溫度高于370℃便發生氧化反應，溫度超過450℃就會顯著氧化，致使材料的物理、化學及機械性能急劇劣化。而飛機正常著陸剎車的瞬間，剎車盤表面溫度高達1000℃以上，體容溫度達600℃～800℃，超載及緊急剎車體容溫度可達800℃～1000℃。因此，用于飛機等重載制動用炭/炭復合材料剎車盤（下稱炭盤）高溫防氧化必然成為保證剎車安全的關鍵技術。?

多年來，國外飛機炭盤主要使用磷酸鹽和硅酸鹽兩大類防氧化涂層。磷酸鹽涂層的成分較簡單，多以水為溶劑；硅酸鹽涂層的成分較復雜，多使用有機粘結劑，以上兩類涂層均具有較好的防氧化效果。中國專利號9011058.6中介紹了一種由氯化稀土改性硼硅酸鹽、硼、硼化物、SiC、CeS₂以及酚醛樹脂組成的飛機炭盤防氧化涂層。中國專利公開號CN1415669A中介紹了一種用于飛機炭盤的防氧化涂層及其涂布工藝，涂層是由預浸液（硼酸、磷酸及蒸餾水）和涂料（碳化硅、硼與硼化物、硅粉等）構成。以上兩專利技術均不同程度地提高了炭盤的抗氧化能力，但其涂層的制備及涂布工藝較復雜，其高溫抗氧化能力還需提高。中國專利公開號CN1544536A中介紹了一種以磷酸鹽為主的炭/炭復合材料防氧化涂層，其中硅10％～15％，硼10％～15％，磷酸鹽60％～70％，氧化鋁5％～10％，雖然該配方比較簡單，但低溫及高溫防氧化效果不是太理想。?

另外，中國專利公開號CN100410212C，一種炭/炭復合材料防氧化涂層，是一種復合涂層，主要成分為Al(OH)₃，Zn₃(PO₄)₂·4H₂O，Na₂B₄O₇·10H₂O，SiO₂，B等，經過兩次處理后得到的炭/炭復合材料防氧化涂層，有較好的抗氧化效果，環保性好。這類復合涂層需要涂刷兩次，熱處理兩次，生產周期長，提高了生產成本。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種炭/炭復合材料的防氧化涂料，以及采用該防氧化涂料制備炭/炭復合材料的防氧化涂層的方法，這種炭/炭復合材料的防氧化涂層的高溫抗氧化能力更強，而且制備、涂布工藝更加簡單。采用的技術方案如下：?

一種炭/炭復合材料的防氧化涂料，其特征在于所述防氧化涂料的各組成按重量百分比為：10～15%MoSi₂，5～10%B，10～15%B₂O₃，5～10%SiO₂，5～10%Al₂O₃，10～15%Zn₃(PO₄)₂，15～20%H₃PO₄，15～20%H₂O。

上述各組成所用到的粉料的粒度均小于45μm（微米），以確保能夠充分、均勻混合。?

所述炭/炭復合材料的防氧化涂料的制備方法包括如下步驟：?

（1）、將Zn₃(PO₄)₂溶于磷酸；

（2）、將經H₂O（水）稀釋后的MoSi₂、B、B₂O₃、Al₂O₃、SiO₂混合液倒入H₃PO₄（磷酸）中；

（3）、攪拌混合均勻，制成液態的防氧化涂料。

一種炭/炭復合材料的防氧化涂層的制備方法，其特征在于包括如下步驟：?

（1）、采用上述防氧化涂料在炭/炭復合材料表面進行涂布，形成防氧化涂層；

（2）、在氮氣保護下，將涂布有防氧化涂層的炭/炭復合材料放置在800℃～1000℃的環境下保溫2～3小時；

（3）、在氮氣保護下，降溫后將涂布有防氧化涂層的炭/炭復合材料取出。

作為本發明的優選方案，所述步驟（3）中，涂布有防氧化涂層的炭/炭復合材料在降溫到200℃以下取出。?

本發明的防氧化涂層與現有技術相比，具有如下優點：?