一种由先驱体转化法制备SiC/Al₂O₃涂层的方法

摘要

一种由先驱体转化法制备SiC/Al₂O₃涂层的方法属于涂层制备领域。以聚合物先驱体聚碳硅烷为基料，以纳米SiC颗粒为惰性填料、以Al粉为活性填料，抑制和弥补先驱体热解转化过程中的体积收缩，按如下步骤进行：1.在先驱体溶液中加入陶瓷填料、活性填料，搅拌均匀并研磨成均匀浆料；2.用刷涂或喷涂的方法将浆料涂装在经过处理的基体材料表面；3.将带有涂层的基体材料放入加热炉中，在空气中进行交联；4.将固化后的涂层预制体在气体保护下进行高温处理，即进行热解，并且在1200℃保温1h，随后降至室温；5.将取出的试样再经刷涂或喷涂及固化、高温处理，得到增强的复相陶瓷涂层。本发明是一种低成本、高效益制备SiC/Al₂O₃复相陶瓷涂层较理想的方法，拓宽了SiC/Al₂O₃复相陶瓷涂层的应用领域。

主权项

一种由先驱体转化法制备SiC/Al₂O₃涂层的方法，其特征在于，由如下步骤实现：(1)基体处理：选择45钢为基体材料，采用机械或者电化学方法对基体表面进行处理，使表面粗糙度0.1～1μm，然后对基体表面进行去污和清洗处理，最后吹干基体表面水分后放入烘箱烘干备用；(2)浆料制备：在100g聚碳硅烷先驱体中，加入相对于聚合物质量分数为10～60％的Al粉，10～20％的SiC纳米粉末，同时加入50～200mL的溶剂，搅拌分散后，使用球磨机研磨3～5小时，使之成为均匀的浆料；(3)涂层制备：采用浸渍‑提拉法将浆料涂覆在经过处理的基体表面；(4)固化过程：将涂层预制体放入加热炉中，在空气中升温至200℃保温2h进行交联；(5)热解过程：将固化后的涂层预制体在N₂氛围中进行热解，并且在1200℃保温1h，随后降至室温；(6)增强处理：重复上述步骤(3)—(5)；其中，所述采用机械或电化学方法对基体表面进行预处理，是指表面喷砂处理、表面阳极氧化处理或微弧氧化处理；聚碳硅烷分子量为1000～2000之间；Al粉粒度为50～100nm；SiC纳米粉末粒度为20nm。