一种原位反应制备ZrB₂-SiC抗烧蚀涂层的方法

摘要

本发明涉及一种原位反应制备ZrB2-SiC抗烧蚀涂层的方法，其特征在于：在带有SiC过渡层的C/C复合材料表面，利用原位反应制备ZrB2-SiC抗烧蚀涂层。与现有技术相比，可提高涂层中的ZrB2含量，进而可提高C/C复合材料的抗烧蚀性能。并且该方法借助高温原位反应，可获得高的涂层与基底界面结合强度。

主权项

一种原位反应制备ZrB2‑SiC抗烧蚀涂层的方法，其特征在于步骤如下：步骤1、预处理C/C复合材料试样：依次分别用自来水、丙酮、乙醇、蒸馏水超声清洗等温化学气相渗透法制成的C/C复合材料，在空气中晾干；步骤2、在C/C复合材料表面制备SiC过渡层：称取质量百分比为65–80%的Si粉，质量百分比为10–25%的C粉，质量百分比为5～15%的Al2O3粉，置于松脂球磨罐中，球磨混合处理2～4小时后烘干得到混合粉料1，将制备好的混合粉料1装入石墨坩埚容积的一半，将经过预处理的C/C复合材料放在混合粉料1上面，再在C/C复合材料上面铺满混合粉料1，将石墨坩埚放入石墨为发热体的真空反应炉中，以氩气作为保护气体，以10℃/min升温速度将炉温从室温升至1800～2100℃，保温2小时；随后关闭电源自然冷却至室温，得到带有SiC过渡层的C/C复合材料；步骤3、在含SiC过渡层的C/C复合材料试样表面制备ZrB2‑C涂层：称取2～4g的酚醛树脂和8g的ZrB2粉混合溶于分析纯的酒精溶液中，将混合溶液刷至带有SiC过渡层的C/C复合材料表面，自然晾干后放入石墨为发热体的真空反应炉中，以氩气作为保护气体，以5℃/min升温速度将炉温从室温升至900～1100℃，保温1小时；随后以2℃/min降温速度将炉温从高温降至室温，得到带有ZrB2‑C涂层的C/C复合材料；步骤4、高温原位反应制备ZrB2‑SiC涂层：称取质量百分比为70～80%的SiC粉和20～30%的Si粉，置于松脂球磨罐中，球磨混合处理2～4小时后烘干得到混合粉料2，将制备好的混合粉料2装入石墨坩埚容积的一半，将步骤3得到的带有ZrB2‑C涂层的C/C复合材料放在混合粉料2上面，再在上面铺满混合粉料2，将石墨坩埚放入石墨为发热体的反应炉中，以氩气作为保护气体，以10℃/min升温速度将炉温从室温升至1400～1600℃，保温2小时；随后关闭电源自然冷却至室温，得到带有ZrB2‑SiC陶瓷涂层C/C复合材料。