一种炭质材料表面制备高温抗氧化涂层的方法

摘要

本发明涉及一种炭质材料表面制备高温抗氧化涂层的方法，属于碳材料氧化防护用无机涂层材料技术领域。在炭质材料表面涂敷反应浆料，然后烧结，再涂敷氧阻挡层浆料，然后再烧结，再刷涂正硅酸乙酯，然后干燥。本发明通过难熔金属氧化物和树脂的相对含量，解决梯度涂层内部应力不匹配的问题，减少微裂纹，增大涂层的结合力，增强涂层抗氧化能力；本发明的SiC应力释放层和XC氧阻挡层相互包围以缓解热膨胀系数差异引起的微裂纹，XC的熔点高，不易被气流冲刷，对SiC涂层有稳固作用，防止SiC在高温气流的冲刷下脱落；本发明的XC氧阻挡层，能够经受高温抗氧化考核；本发明的密封层用于封填氧阻挡层的孔隙。

主权项

一种炭质材料表面制备高温抗氧化涂层的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：1)在炭质材料表面涂敷反应浆料I；反应浆料I由树脂和有效组元组成；树脂与有效组元的质量比为1‑2∶1；树脂为硅树脂、酚醛树脂或环氧树脂中的一种或其混合物；有效组元为单质硅；2)将步骤1)中得到的炭质材料进行烧结，烧结完成后在炭质材料的表面形成碳化硅应力释放层；烧结温度为1400‑1800℃，烧结时间为1‑4h；3)在步骤2)得到的碳化硅表面涂敷氧阻挡层浆料II；氧阻挡层浆料II由树脂和难熔金属氧化物组成，树脂为硅树脂、酚醛树脂或环氧树脂中的一种或其混合物；难熔金属氧化物记为XO，其中，X为Hf、Ta或Zr；树脂与XO的质量比为3∶1‑4；4)将步骤3)得到的炭质材料进行烧结，烧结温度为1300‑1800℃，烧结时间为1‑4h；烧结是在氩气气氛的保护下进行的；5)重复步骤3)中的涂敷和步骤4)的烧结过程1‑2次；最后在碳化硅表面形成难熔金属碳化物即XC氧阻挡层；6)在步骤5)得到的XC氧阻挡层表面刷涂正硅酸乙酯，然后干燥；干燥温度为100‑120℃，干燥时间为1‑3h；7)重复步骤6)中的刷涂、干燥过程1‑4次，得到密封层。