[發(fā)明專利]一種碳/碳復(fù)合材料多層涂層及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410333087.4
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104193420A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韋春貝;代明江;周克崧;劉敏;侯惠君;林松盛;胡芳;石倩;趙利;曾威
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省工業(yè)技術(shù)研究院(廣州有色金屬研究院)
• 主分類號: C04B41/89
• 分類號: C04B41/89
• 代理公司: 廣東世紀(jì)專利事務(wù)所 44216
• 代理人: 千知化

1.一種碳/碳復(fù)合材料多層涂層，其特征是所述多層涂層依次由在碳/碳復(fù)合材料基體上的SiC底層、SiC過渡層和SiC層/陶瓷層交替層構(gòu)成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳/碳復(fù)合材料多層涂層，其特征是所述的SiC過渡層的厚度為10~100μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳/碳復(fù)合材料多層涂層，其特征是所述的SiC層/陶瓷層交替層的SiC層厚度為2~30μm，陶瓷層厚度為5~30μm，交替層總厚度為50~300μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的碳/碳復(fù)合材料多層涂層，其特征是所述的陶瓷層為MoSi₂、ZrB₂、ZrC、HfC或HfB。

5.權(quán)利要求1所述的碳/碳復(fù)合材料多層涂層的制備方法，其特征是所述的SiC底層的制備方法為刷涂法、噴涂法或磁控濺射法；SiC過渡層和SiC層/陶瓷層交替層的制備方法為磁控濺射的方法。

6.權(quán)利要求1所述的碳/碳復(fù)合材料多層涂層的制備方法，其特征是所述的SiC過渡層的制備方法步驟如下：將帶有SiC底層的碳/碳復(fù)合材料用丙酮超聲清洗20~40min，烘干；在真空度小于5×10^-3Pa、溫度100~300℃下，充入氬氣，氣壓為0.1~1.0Pa，偏壓為500~1000V，采用離子源濺射清洗20~40min；在氬氣環(huán)境下，氣壓為0.4~2.0Pa、偏壓為50~200V、SiC靶功率為5~12W/cm²下沉積SiC過渡層。

7.權(quán)利要求1所述的碳/碳復(fù)合材料多層涂層的制備方法，其特征是所述的SiC層/陶瓷層交替層的制備方法步驟如下：在氬氣氣壓為0.4~2.0Pa，偏壓為50~200V的條件下沉積SiC層/陶瓷層交替層，其中SiC靶功率為5~12W/cm²，陶瓷靶功率為5~12W/cm²，沉積SiC層時開啟SiC靶，沉積陶瓷層時開啟陶瓷靶，形成交替層。

8.權(quán)利要求5所述的碳/碳復(fù)合材料多層涂層的制備方法，其特征是所述的刷涂法為75~80%的Si粉，10~15%的C粉，5~10%的Al₂O₃粉，將三種料粉放入乙醇溶液中攪拌均勻形成漿料，將漿料均勻涂刷于C/C復(fù)合材料表面，刷涂層厚度為30~300μm，烘干后放入石墨坩堝中，放入真空爐內(nèi)，按10℃/min升溫至1600~1900℃，保溫1~3小時，氬氣保護(hù)。

9.隨后以10℃/min的速度降至1200℃后隨爐冷卻至室溫，獲得SiC底層。

10.權(quán)利要求5所述的碳/碳復(fù)合材料多層涂層的制備方法，其特征是所述的噴涂法為在氬氣流量30~60L/min，H₂流量4~14L/min，噴距200~450mm，電流500~700A，電壓50~65V，送粉速率15~70g/min下，噴涂厚度為50~500μm的?Si涂層，在1600~1800℃下真空熱處理1.5~3小時，獲得SiC底層。

11.權(quán)利要求5所述的碳/碳復(fù)合材料多層涂層的制備方法，其特征是所述的磁控濺射法為在氣壓為0.4~1.0Pa，偏壓50~200V，Si靶功率5~12W/cm²下，沉積厚度為20~200μm的Si涂層，在1600~1800℃下真空熱處理1.5~3小時，獲得SiC底層。

12.權(quán)利要求7所述的碳/碳復(fù)合材料多層涂層的制備方法，其特征是所述的陶瓷靶為MoSi₂、ZrB₂、ZrC、HfC或HfB。