[發明專利]一種C/SiC陶瓷基復合材料的修復方法

有效

• 申請號: 201711246222.1
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107915499B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 陳照峰;劉佳寶
• 申請（專利權）人: 蘇州宏久航空防熱材料科技有限公司
• 主分類號: C04B41/87
• 分類號: C04B41/87;C04B41/85
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本文涉及一種C/SiC陶瓷基復合材料的修復方法，打磨試樣表面，清洗干燥，用HF腐蝕試樣，清洗烘干，再用超聲清洗，烘干后浸泡于Ni(NO₃)₂·6H₂O的丙酮溶液中，真空干燥，用石墨紙包住試樣，只露出斷口。把試樣放入真空爐中，通入C₂H_2、H₂和Ar，保溫10~150h，關閉C₂H₂和H₂，保溫10~100min，通入C₃H₆，保溫5~12h，關閉C₃H₆，通入三氯甲基硅烷和H₂，保溫50~300h，取出試樣，去掉石墨紙，打磨修復表面，把處理后的樣品放到真空爐中，通入三氯甲基硅烷、H₂和Ar，保溫5~30h，采用等離子噴涂法表面噴涂硅酸釔和莫來石組成的復合涂層。本發明可以修復C/SiC復合材料在服役過程中易產生的主要損傷，修復完成后，材料組成不發生改變，并提高材料在高溫環境下的抗氧化性能。

技術領域

本發明涉及一種陶瓷基復合材的修復方法，特別涉及一種C/SiC陶瓷基復合材料的修復方法。

背景技術

隨著航空航天工業的飛速發展，輕質量、耐高溫、抗氧化的材料對于空天飛行器也越來越重要。C/SiC 復合材料具有低比重，耐高溫，優異的化學穩定性及其在破壞的過程中存在多種失效方式吸收能量，對裂紋不敏感，避免材料發生大面積損毀的特性。用作渦輪發動機、航天飛行器熱防護裝置、熱機構件等部件時，可有效降低航天飛行器的重量，提高航空發動機的推重比。

C/SiC的主要應用領域往往與高溫環境有關，高溫環境可能影響到其后續氧化損傷的發生和演變，除制備過程中產生的熱失配裂紋外，C/SiC在高溫氧化服役過程中也會因為熱膨脹系數不匹配而產生熱損傷裂紋，這些裂紋會導致陶瓷基復合材料的高溫抗氧化性能下降，從而引起構件在重復使用過程中發生提前失效破壞，甚至是發生災難性破壞。所以，對C/SiC復合材料在制備和高溫服役過程中產生裂紋的修復技術就變得尤為重要。

申請號為201410629485.0的中國專利公開了一種陶瓷基復合材料熱損傷裂紋的修方法。該方法直接將帶有熱損傷裂紋的試樣表面整個SiC涂層徹底磨削掉，再重新沉積SiC涂層。不僅可以使沉積表面平整還能使磨掉整個SiC涂層的C/SiC復合材料打開閉氣孔，有利于后續基體與涂層沉積變得更為致密，減小密度梯度；還可以有效地修復SiC基體內部形成的裂紋。

申請號為201710307256.0的中國專利公開了一種碳纖維增強碳化硅復合材料缺陷的修復方法。該方法可以修復C_f/SiC復合材料在服役過程中易產生的主要損傷，包括高溫氣流或粒子燒蝕、機械損傷等，可以實現C_f/SiC復合材料缺陷的修復，原料易得，工藝控制簡便，有望大大降低復合材料的使用成本；修復完成后，材料組成仍然是C_f/SiC復合材料，組成不發生改變。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，旨在提供一種C/SiC陶瓷基復合材料的修復方法，其特征在于，包括以下順序步驟：

（1）打磨試樣表面，清洗干燥；

（2）清洗C/SiC陶瓷基復合材料試樣的斷口，用質量分數為10~15%的HF腐蝕30～60min，再清洗烘干；

（3）將腐蝕后的試樣放在去離子水中超聲清洗，清洗時間為20～40min，烘干；

（4）將烘干后的試樣浸泡于Ni(NO₃)₂·6H₂O的丙酮溶液中，Ni(NO₃)₂﹒6H₂O