[發明專利]一種耐1300℃高溫的聚合物轉化陶瓷涂層及制備方法

在審

• 申請號: 202111436064.2
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114031410A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 雷哲鋒;董斌;林杰
• 申請（專利權）人: 杭州清瓷新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/589
• 分類號: C04B35/589;C04B35/622;C23D5/00
• 代理公司: 陜西天秦知一專利代理事務所(普通合伙) 61273
• 代理人: 劉樹濤

本申請提供了一種耐高溫陶瓷涂層制備方法及耐高溫陶瓷涂層，解決或改善了制備陶瓷涂層工藝方法的現有技術不能滿足大尺寸、精度高工件的需求的技術問題。該制備方法以聚硅氮烷為前驅體制備聚合物衍生陶瓷涂層，該陶瓷涂層兼有聚合物涂層的低成本、易施工和耐高溫、耐腐蝕的多重屬性；該耐高溫陶瓷涂層滿足大尺寸、精度高工件的需求。

技術領域

本申請涉及涂料技術領域，具體涉及一種耐高溫陶瓷涂層制備方法及耐高溫涂層。

背景技術

金屬材料，特別是鋼、特種鋼、不銹鋼、鋁合金、銅合金、鈦合金等由于其優異的綜合性能已廣泛應用于生產、生活的各個領域。在金屬材料的使用過程中常常遇到高溫、腐蝕、磨損、沖擊等服役環境，為延長金屬材料的服役壽命、改善材料的使用效果，工業中一般采用在材料表面制備涂層的方式實現對材料的物理防護。目前，涂層材料包括聚合物涂層、金屬涂層、陶瓷涂層。聚合物涂層一般應用于低溫環境中，其使用溫度不高于300℃；金屬涂層多采用化學鍍、電鍍或物理氣相沉積的工藝進行制備，受制于工藝的復雜性和涂層種類的局限性，金屬涂層僅在特定領域得到推廣；陶瓷材料具有天然的耐腐蝕、耐高溫性能，近年來陶瓷材料作為涂層材料已在航空、航天等諸多高端制造領域得到了較廣泛的推廣。

現有技術中，制備陶瓷涂層工藝方法包括化學氣相沉積、物理氣相沉積、等離子噴涂等，其中，氣相沉積工藝很難滿足大尺寸工件的涂層制備，等離子噴涂工藝則不適用于對工件尺寸精度和表面粗糙度要求較高的工業領域，無法滿足人們的需求。

發明內容

有鑒于此，本申請提供了一種耐高溫陶瓷涂層制備方法及耐高溫陶瓷涂層，解決或改善了現有技術中制備陶瓷涂層工藝方法不能滿足大尺寸、精度高工件的需求的技術問題。

根據本申請的一個方面，本申請提供了一種耐高溫陶瓷涂層制備方法，包括：

步驟一，對基材進行處理；

步驟二，制備前軀體溶液A；

步驟三，將前驅體溶液A涂覆于基材表面，制得第一涂層；

步驟四，制備前驅體溶液B；

步驟五，將前驅體溶液B涂覆于第一涂層表面，制得第二涂層；

步驟六，制備前驅體溶液C；

步驟七，將前驅體溶液C涂覆于第二涂層表面，制得第三涂層；

步驟八，對第三涂層進行高溫處理，制得耐高溫陶瓷涂層。

在一種可能的實現方式中，所述步驟二中制備前軀體溶液A包括：

將質量百分比為10～20％的聚硅氮烷樹脂、20～25％的正己烷、30～35％的二甲苯、20～25％的乙酸乙酯進行混合后，以得到所述前軀體溶液A。

在一種可能的實現方式中，所述步驟三中將前驅體溶液A涂覆于基材表面，制得第一涂層包括：

將所述前軀體溶液A均勻涂覆于基材表面，制得所述第一涂層。

在一種可能的實現方式中，所述步驟四中制備前驅體溶液B包括：

將質量百分比為10％～20％的聚硅氮烷樹脂、1%~2%的陶瓷納米粉、20％～40％的正己烷、20％～40％的二甲苯、20％～40％的乙酸乙酯進行混合，以得到所述前驅體溶液B。

在一種可能的實現方式中，所述陶瓷納米粉包括：B₂O₃、Al₂O₃、BN、SiO₂任一種或任一種以上。

在一種可能的實現方式中，所述步驟六中制備前驅體溶液C包括：

將質量百分比為10％～20％的聚硅氮烷樹脂、1%~2%的陶瓷納米粉、20％～40％的正己烷、20％～40％的二甲苯、20％～40％的乙酸乙酯進行混合，以得到所述前驅體溶液C。

在一種可能的實現方式中，所述步驟八中對第三涂層進行高溫處理，制得耐高溫陶瓷涂層包括：