一种炭/炭复合材料宽温域防氧化硅基陶瓷涂层的制备方法

摘要

本发明涉及一种炭/炭复合材料宽温域防氧化硅基陶瓷涂层的制备方法，技术特征在于：采用包埋浸渗法和原位合成法相结合在C/C复合材料表面制备出SiC纳米线增韧的硅基陶瓷涂层，克服了背景技术制备的SiC纳米线增韧的硅基陶瓷涂层致密性差以及内外层之间热膨胀不匹配的难题。制备的涂层可实现对C/C复合材料的宽温域防氧化保护。结果表明：带有制备的瓷涂层的C/C复合材料在室温至1500℃的热重试验过程中一直保持增重的状态，且最大增重率为1.078％～1.156％。

主权项

一种炭/炭复合材料宽温域防氧化硅基陶瓷涂层的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将质量百分比为70～85%的Si粉，5～15%的SiC粉，7～15%的C粉和3～10%的Al2O3粉，置于松脂球磨罐中，进行球磨混合处理2～4h得到包埋粉料；步骤2：将1/4的包埋粉料均匀铺满石墨坩埚底部，再放入C/C复合材料，再放入1/4的包埋粉料将C/C复合材料覆盖；所述C/C复合材料需经过打磨抛光后清洗，并烘干；步骤3：将石墨坩埚放入石墨为发热体的立式真空炉中，对真空炉进行真空处理后，通Ar气至常压，以5～10℃/min升温速度将炉温从室温升至2000～2200℃，保温1～3h；随后关闭电源自然冷却至室温，得到带有SiC‑Si内涂层的C/C复合材料；整个过程中通氩气保护；步骤4：采用石墨纸包裹步骤3制备的带有SiC‑Si内涂层的C/C复合材料，再次放入石墨为发热体的立式真空炉中，对真空炉进行真空处理后，通Ar气至常压，以5～10℃/min升温速度将炉温从室温升至1400～1500℃，保温1～3h；关闭电源自然冷却至室温，得到表面带有SiC纳米线多孔层的SiC‑Si内涂层包覆的C/C复合材料；整个过程中通Ar气保护；步骤5：将步骤1制备的1/4包埋粉料均匀铺满石墨坩埚底部，再放入步骤4得到的表面带有SiC纳米线多孔层的SiC‑Si内涂层包覆的C/C复合材料，随后放入1/4的包埋粉料将表面带有SiC纳米线多孔层的SiC‑Si内涂层包覆的C/C复合材料覆盖；步骤6：将石墨坩埚放入石墨为发热体的立式真空炉中，对真空炉进行真空处理后，通Ar气至常压，以5～10℃/min升温速度将炉温从室温升至2000～2200℃，保温1～3h；随后关闭电源自然冷却至室温，整个过程中通氩气保护；所述宽温域为室温至1500°C。