[發(fā)明專利]碳基材料表面高溫抗氧化多層復(fù)合涂層及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410034755.3
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103804031A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白書欣;張虹;葉益聰;朱利安
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: C04B41/90
• 分類號: C04B41/90
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所 43008
• 代理人: 趙洪

1.一種碳基材料表面高溫抗氧化多層復(fù)合涂層，其特征在于，所述多層復(fù)合涂層設(shè)于碳基材料基體表面，所述多層復(fù)合涂層包括由下至上依次布設(shè)的Re過渡層、Ir涂層和Ir-Al涂層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳基材料表面高溫抗氧化多層復(fù)合涂層，其特征在于，所述Ir-Al涂層為單層IrAl涂層，或者為IrAl涂層與IrAl_2.7-IrAl₃混合涂層構(gòu)成的雙層涂層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳基材料表面高溫抗氧化多層復(fù)合涂層，其特征在于，所述Re過渡層的厚度為10μm～200μm；所述Ir涂層的厚度為10μm～100μm；所述Ir-Al涂層的厚度為1μm～60μm。

4.一種如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的碳基材料表面高溫抗氧化多層復(fù)合涂層的制備方法，包括以下步驟：

（1）將碳基材料進(jìn)行拋光、超聲清洗、干燥和高溫真空熱處理，得到碳基材料基體；

（2）在碳基材料基體表面沉積Re過渡層；

（3）將沉積有Re過渡層的碳基材料基體作為陰極，石墨或銥作為陽極，置于含Ir離子的熔鹽中進(jìn)行熔鹽電鍍，在Re過渡層上制備Ir涂層；

（4）將步驟（3）所得試樣進(jìn)行固體粉末滲鋁處理，在Ir涂層上制備Ir-Al涂層，得到碳基材料表面高溫抗氧化多層復(fù)合涂層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述固體粉末滲鋁處理中，滲鋁劑按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)由1%～10%的鋁粉、80%～98%的氧化鋁粉和1%～10%的氯化銨粉組成。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述固體粉末滲鋁處理的工藝條件為：固滲溫度500℃～900℃，保溫時間0.5h～5h。

7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中，所述Re過渡層的沉積采用化學(xué)氣相沉積法，所述化學(xué)氣相沉積法是將ReCl₅輸運(yùn)至已被加熱至沉積溫度的碳基材料基體表面發(fā)生熱分解而沉積下來，形成Re過渡層，其中，所述ReCl₅是采用氯氣和高純Re粉經(jīng)原位氯化制備得到；所述化學(xué)氣相沉積法的工藝條件為：氯氣流量30mL/min～120mL/min，氯化溫度600℃～800℃，氬氣流量200mL/min～1000mL/min，沉積溫度1000℃～1300℃，系統(tǒng)總壓10kPa～90kPa，沉積時間20min～180min。

8.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中，所述含Ir離子的熔鹽是采用在NaCl-KCl-CsCl熔鹽中添加IrCl₃得到，所述Ir離子的質(zhì)量占所述NaCl-KCl-CsCl熔鹽質(zhì)量的1%～10%，所述NaCl-KCl-CsCl熔鹽中，按質(zhì)量百分比計(jì)，NaCl為10%～30%，KCl為10%～30%，CsCl為40%～80%。

9.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中，所述熔鹽電鍍的工藝條件為：熔鹽溫度500℃～700℃，陰極電流密度5mA/cm²～80mA/cm²，保護(hù)氣為空氣或惰性氣體，電鍍時間1h～4h。