[發(fā)明專利]一種耐高溫抗氧化多相納米陶瓷涂層的制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201510375218.X | 申請(qǐng)日： | 2015-06-30 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN104961498A | 公開（公告）日： | 2015-10-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 歐陽海波;李翠艷;黃劍鋒;曹麗云;費(fèi)杰;孔新剛;許占位 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 陜西科技大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C04B41/50 | 分類號(hào)： | C04B41/50;C04B41/87 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200 | 代理人： | 安彥彥 |
| 地址： | 710021 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 耐高溫 氧化 多相 納米 陶瓷 涂層 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于陶瓷涂層制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種材料表面高溫抗氧化涂層的制備方法，具體涉及一種耐高溫抗氧化多相納米陶瓷涂層的制備方法。
背景技術(shù)
碳/碳(C/C)復(fù)合材料具有低密度、高比強(qiáng)、低熱膨脹系數(shù)、耐熱沖擊等優(yōu)異性能，使其作為高性能發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件和使用于高超聲速飛行器熱防護(hù)系統(tǒng)具有其它材料難以比擬的優(yōu)勢。然而，C/C復(fù)合材料在高溫氧化性氣氛下極易氧化，限制了其在高溫氧化環(huán)境中的應(yīng)用。因此，解決C/C復(fù)合材料的抗氧化問題顯得尤為重要。抗氧化涂層技術(shù)是解決C/C復(fù)合材料氧化問題的有效方式之一。目前，ZrC、ZrB2、Hf(Ta)C、SiC、ZrC-SiC、ZrB2-SiC、Al2O3及莫來石等陶瓷涂層都已制備用于C/C復(fù)合材料的抗氧化涂層，可以有效提高C/C復(fù)合材料抗氧化性能。
目前，高溫抗氧化陶瓷涂層的制備多采用化學(xué)氣相沉積(CVD)、化學(xué)氣相反應(yīng)(CVR)、等離子噴涂、溶膠-凝膠、液相浸漬和涂覆工藝。孫威等采用ZrCl4-C3H6-H2-Ar系統(tǒng)以常壓CVD技術(shù)在C/C復(fù)合材料表面制備了ZrC涂層[Carbon.2009,47(14):3368-3371]；李照謙等采用兩次包埋法在低密度C/C表面制備了SiC-ZrC復(fù)相陶瓷涂層，氧乙炔燒蝕結(jié)果表明涂層后材料的抗燒蝕性能得到提高[Appl.Surf.Sci.2011,258(1):565-571]。姚西媛等用等離子噴涂法在C/C復(fù)合材料SiC內(nèi)涂層的表面制備出了ZrB2涂層，研究了涂層的結(jié)構(gòu)和抗燒蝕性能，結(jié)果表明ZrB2涂層有效的改善了C/C材料的抗燒蝕性能[J.Therm.Spray?Technol.2013,22(4):531-537]。中國發(fā)明專利200810031692.0公開了一種耐超高溫陶瓷涂層的制備方法，該方法采用有機(jī)聚合物為膠粘劑，難熔金屬粉末、B粉、C粉、Si粉組成的混合粉體為原材料，通過配制涂層用泥漿、泥漿涂刷、預(yù)涂層固化、高溫反應(yīng)燒結(jié)等工藝，最后在陶瓷基復(fù)合材料表面制備得到ZrB2-ZrC陶瓷涂層。中國發(fā)明專利201210300660.2公開了一種Hf(Ta)C超高溫復(fù)相涂層及其制備方法，該方法采用低壓化學(xué)氣相沉積制備了由HfC與HfTaC2組成超高溫復(fù)相涂層，其中HfTaC2均勻或梯度分布在涂層中。中國發(fā)明專利201410001380.0公開了一種ZrB2-SiC/Si陶瓷涂層的制備方法，采用兩步包埋工藝制備了ZrB2-SiC/SiC陶瓷涂層。上述制備工藝存在生產(chǎn)周期比較長、工藝復(fù)雜，涂層與基體結(jié)合性能差的問題，且涂層的制備大多在高溫條件下完成，難以實(shí)現(xiàn)涂層納米結(jié)構(gòu)控制，且高溫制備過程對(duì)設(shè)備要求高，制備成本高，不利于工業(yè)化規(guī)模制備超高溫陶瓷涂層。
鑒于以上缺陷，實(shí)有必要提供一種可以解決以上技術(shù)問題的方法以制備C/C或C/SiC復(fù)合材料的高溫抗氧化多相納米陶瓷涂層。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫抗氧化多相納米陶瓷涂層的制備方法，該方法可實(shí)現(xiàn)涂層納米結(jié)構(gòu)控制，制備周期短、工藝過程簡單，且涂層的制備是在低溫條件下完成，成本低，便于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
一種耐高溫抗氧化多相納米陶瓷涂層的制備方法，包括以下步驟：
1)向硅溶膠中加入納米陶瓷粉體，攪拌配成懸浮液；
2)將基體試樣在200～300℃下進(jìn)行預(yù)熱后，浸泡于懸浮液中；
3)將浸泡后的試樣超聲清洗后干燥，在基體試樣表面形成一層涂層；
4)重復(fù)步驟2)和3)至涂層的厚度達(dá)到需要的厚度，在基體試樣表面制得多相納米陶瓷涂層。
所述步驟1)中硅溶膠為堿性硅溶膠、中性硅溶膠或改性酸性硅溶膠，且硅溶膠中SiO2質(zhì)量濃度為10～30％。
所述步驟1)中納米陶瓷粉體為Al2O3、ZrO2中一種或兩種；或納米陶瓷粉體為ZrB2、ZrC、HfC、SiC中的一種或兩種。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于陜西科技大學(xué)，未經(jīng)陜西科技大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201510375218.X/2.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
