碳/碳复合材料碳化硅/磷酸铝防氧化复合涂层制备方法

摘要

碳/碳复合材料碳化硅/磷酸铝防氧化复合涂层制备方法，取2D-碳/碳复合材料，对其进行打磨倒角的表面处理，然后用蒸馏水清洗干净烘干；取硅粉、石墨粉及MgO粉配制包埋粉料，然后将碳/碳复合材料放入石墨坩埚，并埋入包埋粉料中，在立式真空炉中加热获得具有碳化硅包埋层的碳/碳复合材料；量取磷酸铝的异丙醇荷电悬浮液，将该悬浮液置于水热釜内，进行水热电泳沉积，沉积完成后取出试样，干燥后即得到碳/碳复合材料碳化硅/磷酸铝防氧化复合涂层。本发明能够制备出抗氧化效果较好的复合涂层，在1500℃进行恒温氧化200h后，氧化失重小于0.5％；而且本发明制备工艺简单，成本低，实施容易，不需要后期的晶化热处理。

主权项

1、碳/碳复合材料碳化硅/磷酸铝防氧化复合涂层制备方法，其特征在于：1)碳/碳复合材料的预处理：取市售的等温化学气相渗透法制成的密度为1.72g/cm3的2D-碳/碳复合材料，将其加工成10×10×10mm3的形状，并对其进行打磨倒角的表面处理，然后用蒸馏水清洗干净，置于烘箱中烘干；2)碳化硅内涂层的制备：取300目的硅粉、石墨粉及MgO粉，按Si粉：石墨粉：MgO粉＝4-9：1：1质量比配制包埋粉料，然后将碳/碳复合材料放入石墨坩埚，并埋入包埋粉料中，将石墨坩埚放入石墨作加热体的立式真空炉中，抽真空使真空度达到0.09MPa，通氩气至常压后再抽真空，重复三次，随后控制立式真空炉的升温速度为10℃/min，将炉温从室温升至2000℃后保温2h，随后以10℃/min的速度降至室温，整个过程通氩气保护，开炉后打开坩埚，从粉体中取出碳/碳复合材料，清洗干净后获得碳/碳复合材料碳化硅内涂层；3)磷酸铝外涂层的制备：将磷酸铝加入到异丙醇中磁力搅拌24h，再超声波振荡15min，随后加入碘再磁力搅拌24h，制成磷酸铝含量为20-50g/L，碘含量为0.6-0.9g/L的悬浮液，将该悬浮液置于水热釜内，控制填充比为60-70％，水热釜阳极选用20×10×3mm3的碳基体，阴极选用一次包埋涂层的碳/碳复合材料，密封水热釜并将其置于恒温烘箱中，调恒压120-220V，温度为80-200℃、进行15-60min的水热电泳沉积，沉积完成后取出试样，置于50-100℃的恒温干燥箱内干燥后即得到碳/碳复合材料碳化硅/磷酸铝防氧化复合涂层。