[發(fā)明專利]一種C/C基體表面制備碳化硅涂層的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610452613.8
• 申請日: 2016-06-21
• 公開（公告）號: CN107522507A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 范佳晨;趙云龍;徐丹;徐凱;徐再;趙維達
• 申請（專利權）人: 張家港市山牧新材料技術開發(fā)有限公司
• 主分類號: C04B41/87
• 分類號: C04B41/87;C04B35/52
• 代理公司: 常州市維益專利事務所(普通合伙)32211
• 代理人: 陸華君

技術領域

本申請涉及一種抗氧化層，特別是涉及一種C/C基體表面制備碳化硅涂層的方法。

背景技術

碳化硅晶須是一種高模量、強度高、硬度大、耐磨、耐腐蝕、耐高溫的輕質結構材料，主要用于制備陶瓷基、金屬基、樹脂基等復合材料，以提高材料的強度、硬度、抗磨等性能，在宇航、原子能、汽車、船舶、新材料、化學、電力、石油、電子、環(huán)境、機械、冶金等工業(yè)領域有著廣泛的用途。目前，最普遍的應用是碳化硅晶須增強增韌氧化鋁和氮化硅制做切削刀具、壓模充頭等。

碳材料在氧化環(huán)境下的快速氧化嚴重影響了碳材料優(yōu)異性能的發(fā)揮，大大限制了其在高溫氧化性氣氛中的應用，因此提高碳材料的抗氧化性能具有重要意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種C/C基體表面制備碳化硅涂層的方法，以克服現(xiàn)有技術中的不足。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

本申請實施例公開一種C/C基體表面制備碳化硅涂層的方法，包括步驟：

(1)、C/C基體表面打磨、超聲清洗并干燥；

(2)、將C/C基體包埋在硅粉、石墨粉和MoSi₂的混合粉末中進行熱處理；

(3)、通過浮選法去除未反應的活性炭和碳化硅顆粒，在C/C基體表面得到碳化硅涂層。

優(yōu)選的，在上述的C/C基體表面制備碳化硅涂層的方法中，步驟(2)中，熱處理的升溫速率為2～10℃/min。

優(yōu)選的，在上述的C/C基體表面制備碳化硅涂層的方法中，步驟(2)中，熱處理溫度1800～2000℃，熱處理時間4～5小時。

優(yōu)選的，在上述的C/C基體表面制備碳化硅涂層的方法中，步驟(2)中，硅粉、石墨粉和MoSi₂粉的質量比為(5～7):(1.6～2):1。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明通過引入MoSi₂，減少了涂層的裂紋，并且提高了涂層的致密性。

具體實施方式

本發(fā)明通過下列實施例作進一步說明：根據下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結果僅用于說明本發(fā)明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發(fā)明。

實施例1

C/C基體表面制備碳化硅涂層的方法：

(1)、C/C基體表面打磨、超聲清洗并干燥；

(2)、將C/C基體包埋在硅粉、石墨粉和MoSi₂的混合粉末中進行熱處理，升溫速率為2℃/min，熱處理溫度1800℃，熱處理時間5小時，硅粉、石墨粉和MoSi₂粉的質量比為7:2:1；

(3)、通過浮選法去除未反應的活性炭和碳化硅顆粒，在C/C基體表面得到碳化硅涂層。

經SEM、TEM和XRD測試可知，在C/C基體表面得到的是碳化硅涂層。

對獲得的樣品進行氧化分析，氧化溫度1600℃，氧化時間8小時，氧化失重低于7％。

本發(fā)明通過引入MoSi₂，減少了涂層的裂紋，并且提高了涂層的致密性。

實施例2

C/C基體表面制備碳化硅涂層的方法：

(1)、C/C基體表面打磨、超聲清洗并干燥；

(2)、將C/C基體包埋在硅粉、石墨粉和MoSi₂的混合粉末中進行熱處理，升溫速率為4℃/min，熱處理溫度2000℃，熱處理時間5小時，硅粉、石墨粉和MoSi₂粉的質量比為5:2:1；

(3)、通過浮選法去除未反應的活性炭和碳化硅顆粒，在C/C基體表面得到碳化硅涂層。

經SEM、TEM和XRD測試可知，在C/C基體表面得到的是碳化硅涂層。

對獲得的樣品進行氧化分析，氧化溫度1600℃，氧化時間8小時，氧化失重低于7.4％。

實施例3

C/C基體表面制備碳化硅涂層的方法：

(1)、C/C基體表面打磨、超聲清洗并干燥；

(2)、將C/C基體包埋在硅粉、石墨粉和MoSi₂的混合粉末中進行熱處理，升溫速率為8℃/min，熱處理溫度2000℃，熱處理時間4小時，硅粉、石墨粉和MoSi₂粉的質量比為5:1.6:1；

(3)、通過浮選法去除未反應的活性炭和碳化硅顆粒，在C/C基體表面得到碳化硅涂層。

經SEM、TEM和XRD測試可知，在C/C基體表面得到的是碳化硅涂層。