一种陶瓷基复合材料热损伤裂纹的修复方法

摘要

本发明涉及一种陶瓷基复合材料热损伤裂纹的修复方法，直接将带有热损伤裂纹的试样表面整个SiC涂层彻底磨削掉，再重新沉积SiC涂层。不仅可以使沉积表面平整还能使磨掉整个SiC涂层的C/SiC复合材料打开闭气孔，有利于后续基体与涂层沉积变得更为致密，减小密度梯度；还可以有效地修复SiC基体内部形成的裂纹。从而更加有效的提高试样在高温环境下的抗氧化能力。本方法的有效地修复C/SiC的密度缺陷及热损伤。可以减少C/SiC在制备过程中产生的微裂纹，减小C/SiC从表面到内部的密度梯度和孔隙率，使热损伤产生的裂纹逐渐愈合，抗氧化性能恢复且有所提高，使抗弯强度大幅度得到增加。

主权项

一种陶瓷基复合材料热损伤裂纹的修复方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将二维碳纤维布按进行叠层编织，得到纤维预制体；步骤2：对纤维预制体沉积一炉次的PyC界面层，厚度为200nm，工艺条件为：沉积温度800～1000℃，Ar气流量150～200ml/min，C₃H₆气流量为150～250ml/min，沉积时间72h；步骤3：再进行化学气相沉积SiC基体，工艺条件为：沉积温度800～1000℃，压力2～4kPa，H₂气流量150～250ml/min，Ar气流量250～350ml/min，三氯甲基硅烷温度25～35℃，H₂与MTS的摩尔比为8～12、沉积时间六炉次，每次120小时，得到原始试样母板；步骤4：采用砂轮打磨母原始试样板的表面，打开开气孔，然后切割成所需尺寸，再以与步骤3同样的工艺条件沉积两炉次SiC涂层，得到有SiC涂层的C/SiC；步骤5：采用砂轮磨削掉C/SiC上两炉次SiC涂层，打开开气孔，再以与步骤3同样的工艺条件沉积两炉次SiC涂层；以此作为制备裂纹的密度梯度缺陷修复方法；步骤6：在氩气下1900℃进行热处理2小时，相当于对C/SiC进行高温考核，从而引入热损伤，使试样产生由热损伤引起的涂层和基体裂纹；步骤7：利用和步骤5中所述同样的方法将热损伤试样表面的SiC涂层彻底磨掉为止；步骤8：按照步骤3的方法重新沉积两炉次SiC涂层；步骤9：按照步骤3中的方法重新沉积两炉次SiC涂层，以此作为热损伤修复的方法。