[發(fā)明專利]一種耐高溫涂層的制備方法及其在石墨制品中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210041701.4
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114315424B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳相福;洪文晶;田家利;鄧達琴;范亞靜;李海航;李江標(biāo);劉春根;鄧聰秀
• 申請（專利權(quán)）人: 江西寧新新材料股份有限公司;廈門大學(xué)
• 主分類號: C04B41/89
• 分類號: C04B41/89
• 代理公司: 廈門原創(chuàng)專利事務(wù)所(普通合伙) 35101
• 代理人: 吳金森

本發(fā)明涉及一種耐高溫涂層的制備方法及其在石墨制品中的應(yīng)用，其特征在于：在PVA薄膜上涂布含硅樹脂漿料，在漿料未固化前均勻布上納米硅粉，再在基材表面貼上上述處理過的PVA薄膜，最后將所得基材進行燒結(jié)，即在基材上形成耐高溫涂層。將該耐高溫涂層應(yīng)用于石墨基材時即可制得石墨制品，該制品中耐高溫涂層具有良好的抗氧化作用，對基底有較強的結(jié)合力，涂層均勻，對石墨基材起到保護作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐高溫涂層的制備方法及其在石墨制品中的應(yīng)用，屬于石墨技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

石墨制品具有密度大，強度高的特性，是良好的高溫結(jié)構(gòu)材料。石墨在很多場合有廣泛的應(yīng)用，例如石墨坩堝、光伏器件等，但石墨缺陷在于有氧存在的條件下，迅速被氧化，嚴重影響使用性能及使用壽命，因此改善石墨制品的抗氧化性能很有必要。通常的做法是在石墨基體上設(shè)置涂層來提高石墨的抗氧化性能。

現(xiàn)有技術(shù)中已有一些將碳化硅作為石墨涂層的技術(shù)。熱膨脹系數(shù)的差距較小(石墨為0，碳化硅為2×10^－6m/℃)，容易在涂層與基體的界面處獲得良好的梯度過渡，碳化硅在高溫下與氧氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物為流動性較好的二氧化硅，可以填補涂層中的裂紋以及孔洞，并且使界面致密度提髙，是理想的改善石墨材料耐高溫性能的涂層材料。目前大都采用物理或化學(xué)氣相沉積、噴涂等方法在零件表面制備SiC涂層等，存在成本高，涂層不均勻等問題。

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明開發(fā)一種耐高溫涂層、制備方法及其在石墨制品的應(yīng)用，具有工藝簡單，涂層致密均勻的特點。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明在于提供一種耐高溫涂層的制備方法及其在石墨制品中的應(yīng)用，在PVA薄膜上涂布含硅樹脂漿料，在其未固化前均勻布上納米硅粉，再在基材表面貼上上述處理過的PVA薄膜，最后將所得基材進行燒結(jié)，即在基材上形成耐高溫涂層，涂層與基體結(jié)合性強，不容易脫落，氣密性好，能在1600℃有氧環(huán)境下，發(fā)揮良好的抗氧化作用，對基材起到保護作用。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種耐高溫涂層的制備方法，包含以下步驟：

步驟(1)：在PVA薄膜上涂布含硅樹脂漿料，在漿料未固化前均勻布上納米硅粉，得到處理過的PVA薄膜；

步驟(2)：在基材的表面貼上所述處理過的PVA薄膜，得到帶有薄膜的基材；

步驟(3)：將所述帶有薄膜的基材進行燒結(jié)，即在基材上形成所述耐高溫涂層。

作為進一步改進的，步驟(1)所述含硅樹脂漿料包括硅樹脂、碳化硅、硅粉，任選地，加入表面活性劑、溶劑，經(jīng)過高速攪拌配制而成。

作為進一步改進的，步驟(1)所述含硅樹脂漿料包括硅樹脂20－30w/v％、碳化硅1－3w/v％、硅粉0.5－1.2w/v％、表面活性劑0.1－0.3w/v％、溶劑65.5－78.4w/v％。

作為進一步改進的，所述溶劑根據(jù)硅樹脂特性選擇，可以是乙醇、水。

作為進一步改進的，所述溶劑為無水乙醇。

作為進一步改進的，所述PVA薄膜上涂布含硅漿料，主要采用涂布機涂布方式進行操作。

作為進一步改進的，步驟(1)在所述含硅樹脂漿料呈半固化狀態(tài)時，在其表面均勻布上納米硅粉。

作為進一步改進的，為使PVA薄膜上含硅樹脂漿料實現(xiàn)半固化狀態(tài)，需將涂布有含硅樹脂漿料的PVA薄膜放置在無塵房間靜置10－15min，房間控制濕度65％、溫度25－30℃，之后均勻布上納米硅粉。

作為進一步改進的，步驟(2)所述基材為石墨基材，對所述石墨基材表面進行預(yù)處理，所述預(yù)處理為先對石墨基材進行打磨拋光，然后用無水乙醇或丙酮對所述石墨基材表面進行清洗若干次，并進行烘干。