一种纳米线增强SiC耐磨涂层的制备方法

摘要

本发明涉及一种纳米线增强SiC耐磨涂层的制备方法，在C/C复合材料表面制备了多孔SiC纳米线层，利用SiC纳米超高的强度和弹性模量以及其于SiC涂层基体的良好结合力，有效提高了SiC涂层的断裂韧性，从而降低了SiC涂层高温磨损率，有利于增强涂层的耐磨性能。添加SiC纳米线后，SiC涂层在800℃下的磨损率从1.51×10^-3mm³·N^-1·m^-1降低至1.83×10^-4mm³·N^-1·m^-1，降低了一个数量级。

主权项

一种纳米线增强SiC耐磨涂层的制备方法，其特征在于步骤如下： 步骤1、预处理C/C复合材料：将C/C复合材料采用砂纸打磨抛光，然后依次分别用水和无水乙醇超声清洗15‑20min，在空气中晾干或者烘干； 步骤2、在C/C复合材料表面制备多孔SiC纳米线层：分别称取质量百分比为10‑20％的Si粉，15‑30％的C粉，55‑75％的SiO₂粉，置于松脂球磨罐中，球磨混合处理2‑4小时； 步骤3：然后将步骤2制备好的粉料放入石墨坩埚中，并将步骤1处理的C/C复合材料用碳绳捆绑后悬挂在石墨坩埚内的粉料上方，将石墨坩埚放入真空加热炉中，以5‑10℃/min升温速度将炉温从室温升至1600‑1700℃，保温1‑3小时；随后关闭电源自然冷却至室温，得到含SiC纳米线的C/C复合材料；全程氩气保护； 步骤4、在含SiC纳米线的C/C复合材料表面制备SiC涂层：称取质量百分比为10‑20％的Si粉，80‑90％的C粉，5‑15％的Al₂O₃粉，置于松脂球磨罐中，球磨混合处理2‑4小时后烘干； 步骤5：将步骤4制备的粉料铺于石墨坩埚底部，接着将含SiC纳米线的C/C复合材料放入坩埚里粉料表面，再在上面铺满步骤4制备的粉料直至将SiC纳米线的C/C复合材料没于粉料之中； 步骤6：将石墨坩埚放入真空加热炉中，以氩气作为保护气体，以5‑10℃/min升温速度将炉温从室温升至1800‑2100℃，保温1‑3小时；随后关闭电源自然冷却至室温。