一种C/C-SiC复合材料自愈合抗氧化涂层的制备方法

摘要

本发明为一种先驱体转化制备C/C-SiC复合材料自愈合抗氧化涂层的有效方法。属炭材料保护领域。采用含有活性基团的先驱体聚合物聚硅氮烷为原料，加入适量的B4C填料，通过涂覆-烧结工艺，制备具有一定自愈合能力的Si3N4/SiC/B4C抗氧化涂层。工艺过程为：首先将聚硅氮烷与一定比例的B4C粉混合成均匀的浆料，并涂刷在经表面处理的C/C-SiC复合材料表面，然后放入氮气炉中，在200～300℃交联固化1～2小时，再以5℃/分钟的速率升温至1200～1300℃，保温1～2小时后缓慢降至室温，再经1～2次增强处理，得到表面均匀致密的Si3N4/SiC/B4C陶瓷抗氧化涂层。该法不仅具有制备温度较低、产品的成分及结构可控、性能优良等优点，并在弥合裂纹和降低制作成本等方面具有明显的优势，是极具发展前途的抗氧化涂层方法。

主权项

一种先驱体转化制备C/C SiC复合材料自愈合抗氧化涂层的方法。由如下步骤实现：(1)先驱体的选择：先驱体选用分子量为2000 3000的聚硅氮烷，室温下呈无色液体。(2)C/C SiC复合材料的表面处理：将C/C SiC复合材料的表面研磨、抛光，经水洗后，再用无水乙醇超声清洗20分钟，然后烘干，待用。(3)涂层材料的配制：将聚硅氮烷和粒径为1～2μm的B4C粉按质量比为50～60％∶40～50％的比例混合成均匀的浆料。(4)涂刷 烧结工艺：将上述(3)制得的浆料均匀涂抹于经(2)处理后的C/C SiC复合材料表面上，放入氮气炉中，加热过程为：首先在200～300℃时交联固化1～2小时，再以5℃/分钟速率升温至1200～1300℃，保温1～2小时，然后以5℃/分钟速率降温至室温，得到Si3N4/SiC/B4C抗氧化陶瓷涂层。(5)增强处理：取出经(4)处理后的试样，采用(3)制得的浆料进行再次涂刷，然后放入氮气炉中，按(4)的温度制度进行再次烧结。反复进行增强处理1～2次。经上述步骤后涂层制备完成。