[發明專利]一種激光裂解聚碳硅烷先驅體制備SiC/Al2

在審

• 申請號: 202010400617.8
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111676469A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 李恩重;郭偉玲;劉軍;于鶴龍;王紅美;尹艷麗;周新遠;宋占永;劉曉亭
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍裝甲兵學院
• 主分類號: C23C18/14
• 分類號: C23C18/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種激光裂解聚碳硅烷先驅體制備SiC/Al₂O₃復相陶瓷涂層的方法，其特征在于，由如下步驟完成：

(1)采用機械或者電化學方法對基體表面進行預處理，再利用丙酮和蒸餾水對基體表面進行去污和清洗處理，烘干后備用；

(2)先驅體漿料制備：在聚碳硅烷先驅體中加入惰性填料SiC粉末和活性填料Al粉，同時加入溶劑，攪拌分散后使用球磨機進行研磨使之成為均勻的先驅體漿料；Al粉相對于聚碳硅烷的質量分數為10～60％，SiC納米粉末相對于聚碳硅烷的質量分數為10～20％；

(3)先驅體涂層制備：采用浸漬-提拉、刷涂或噴涂的方式將先驅體漿料涂覆在經過處理的基體表面；

(4)先驅體涂層固化：將涂覆在基體表面的先驅體涂層放入加熱爐中，在空氣中升溫至200℃保溫2h進行固化；

(5)裂解過程：在惰性氣體保護下采用連續激光對固化后的先驅體涂層進行掃描，裂解涂層，得到SiC/Al₂O₃復相陶瓷陶瓷涂層；選用激光器為連續大功率半導體激光器，波長為980nm，功率為200～1000W，工作距離為300±10mm，掃描速度為5～30mm/s，光斑尺寸在(2～16)×(1.5～4)mm之間，掃描搭接率為3％～5％。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(1)中，基體是高速鋼、硬質合金、金屬陶瓷或陶瓷的一種。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(1)中，所述采用機械或電化學方法對基體材料表面進行預處理，是指表面噴砂處理、有機溶劑浸泡、超聲處理、表面陽極氧化處理和微弧氧化處理或其組合。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)中，聚碳硅烷分子量為1000～2000之間。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)中，Al粉粒度為50～100nm；SiC納米粉末粒度為10～100nm。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)中，溶劑為二甲苯。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：惰性保護氣體為氬氣或氮氣，其流量控制為300～500mL/min。