一种C/C复合材料表面制备抗热震性能优越的Si-Mo-Cr涂层的方法

摘要

本发明涉及一种C/C复合材料表面制备抗热震性能优越的Si‑Mo‑Cr涂层的方法，通过对C/C复合材料烧蚀处理‑制备SiC纳米线‑包埋法在C/C复合材料制备Si‑Mo‑Cr陶瓷涂层。具体过程为：将C/C复合材料清洗后烘干备用；调节氧气和乙炔流量，充分混合点燃后对C/C复合材料进行烧蚀处理，快速高效地获得含多孔表面层的C/C复合材料；化学气相沉积法制备SiC纳米线；采用包埋法在C/C复合材料表面制备Si‑Mo‑Cr陶瓷涂层。本发明的有益效果：与未经处理制备的具有平直界面的Si‑Mo‑Cr陶瓷涂层试样相比，涂层与基体间的结合强度提高了40％～70％。当经历20次1600至室温的氧乙炔烧蚀环境下的热震后，试样失重率降低了50～70％。

主权项

一种C/C复合材料表面制备抗热震性能优越的Si‑Mo‑Cr涂层的方法，其特征在于步骤如下：步骤1、预处理C/C复合材料：将热梯度化学气相渗透法制成的C/C复合材料超声清洗后烘干；步骤2、在C/C复合材料表面构造多孔层：将氧乙炔枪以90°角对准预处理后的C/C复合材料进行烧蚀,烧蚀结束后采用超声清洗，并烘干；所述氧乙炔枪与C/C复合材料的距离为8～12mm，烧蚀时间为25～50s；步骤3、在C/C复合材料表面制备SiC纳米线多孔层：称取质量百分比为10～20％的Si粉，质量百分比为15～30％的C粉和质量百分比为55～75％的SiO₂粉，球磨处理后将混合粉料放入石墨坩埚底部；再将步骤2制备的含有多孔表面层的C/C复合材料用炭绳捆绑后悬挂在坩埚内的粉料上方；将石墨坩埚放入石墨发热体的真空反应炉中，对真空炉进行真空处理后，通氩气至常压，然后以5～10℃/min升温速度将炉温从室温升至1500～1700℃，保温1～3小时；随后关闭电源自然冷却至室温，全程氩气保护；步骤4、包埋浸渗法制备Si‑Mo‑Cr涂层；分别称取质量百分比为45–60％Si粉，质量百分比为25–30％MoSi₂粉,质量百分比为5–15％Cr粉和质量百分比为8–15％C粉，球磨混合处理后将粉料置于小坩埚中，再将步骤3得到的C/C复合材料埋入粉料中，一并置于包埋炉中，通入氩气以4～8℃/min的升温速率将包埋炉升温到1900～2300℃，保温1～4h，在C/C复合材料表面得到抗热震性能优越的Si‑Mo‑Cr陶瓷涂层。