[發(fā)明專利]一種多層界面涂層及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811542939.5
• 申請(qǐng)日: 2018-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109608208B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖春景;董紹明;胡建寶;靳喜海;張翔宇;何平;丁玉生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號(hào): C04B35/628
• 分類號(hào): C04B35/628;C04B35/80
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優(yōu)麗

1.一種多層界面涂層，其特征在于，包括依次交替形成在基底表面的SiBN涂層和Si₃N₄涂層，所述SiBN涂層的層數(shù)n=2～5；所述基底為纖維預(yù)制體，選自碳纖維預(yù)制體和SiC纖維預(yù)制體中的一種；每個(gè)SiBN涂層的厚度為100～5000 nm，每個(gè)Si₃N₄涂層的厚度為50～800nm；靠近基底的SiBN涂層的厚度為Si₃N₄涂層的厚度的1～15倍，除緊鄰基底表面SiBN涂層厚度外，其余SiBN涂層的厚度為Si₃N₄涂層厚度的1～5倍；

所述的多層界面涂層的制備方法包括：

將基底置于反應(yīng)室中后，依次交替在基底表面沉積SiBN涂層和Si₃N₄涂層n次，得到所述多層界面涂層；

所述SiBN涂層的沉積參數(shù)包括：反應(yīng)前驅(qū)體為Si源、B源和N源，稀釋氣體為H₂，沉積溫度為700～950℃，沉積時(shí)間為10～120分鐘，沉積壓強(qiáng)為0.5～5KPa；

所述Si₃N₄涂層的沉積參數(shù)包括：本底真空≤0.1Pa，反應(yīng)前驅(qū)體為Si源和N源，稀釋氣體為H₂，沉積溫度為700～950℃，沉積時(shí)間為10～30分鐘，沉積壓強(qiáng)為0.5～5KPa。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層界面涂層，其特征在于，所述多層界面涂層的總厚度≤15μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層界面涂層，其特征在于，所述基底為SiC纖維二維疊層預(yù)制體、SiC纖維二維縫合預(yù)制體、碳纖維針刺預(yù)制體、碳纖維二維疊層預(yù)制體和碳纖維二維縫合預(yù)制體中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層界面涂層，其特征在于，所述Si源通過(guò)稀釋氣體H₂鼓泡的方式輸送至反應(yīng)室，所述B源和稀釋氣體H₂混合后輸送至反應(yīng)室，所述N源單獨(dú)輸送至反應(yīng)室。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層界面涂層，其特征在于，所述Si源的流量為10～40mL /min，B源的流量為10～20mL /min，N源的流量為40～120mL /min，所述稀釋氣體H₂的流量為50～200mL /min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層界面涂層，其特征在于，所述Si源為SiCl₄；所述B源為BCl₃；所述N源為NH₃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層界面涂層，其特征在于，所述沉積壓強(qiáng)為0.5KPa～2KPa。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層界面涂層，其特征在于，先以6～10℃分鐘升溫至700℃，再以1～5℃分鐘升溫至沉積溫度。

9.一種含有權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述多層界面涂層的纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料。