一种Hf(Ta)C超高温复相涂层及其制备方法

摘要

本发明公开了一种Hf(Ta)C超高温复相涂层，所述Hf(Ta)C超高温复相涂层由HfC与HfTaC2组成，其中HfTaC2的摩尔分数为6-50％，均匀或梯度分布在涂层中。其制备方法是将经过表面处理的基体材料置于低压化学气相沉积炉中，以四氯化铪和五氯化钽混合粉末为铪源和钽源；甲烷为碳源；氩气为稀释气体；氢气为还原气体，将混合粉末输送至沉积炉反应器内部，在基体材料表面沉积制备Hf(Ta)C超高温复相涂层。本发明弥补了单一涂层在烧蚀过程中的局限性，充分发挥涂层各物相的优势，满足对基体材料长时间高温防护。本发明工艺简单，便于操作，所得涂层与基体结合良好，无层间裂纹和贯穿裂纹，抗热震性能和抗烧蚀性能优异；适用于炭/炭复合材料、炭/陶复合材料、石墨、碳化物陶瓷等材料的表面涂层与高温防护。

主权项

一种Hf(Ta)C超高温复相涂层的制备方法，是将经过表面处理的基体材料置于低压化学气相沉积炉中，以四氯化铪和五氯化钽混合粉末为铪源和钽源；甲烷为碳源；氩气为稀释气体；氢气为还原气体，沉积温度为1300‑1700℃，沉积时间为1‑20小时，沉积压力为0.1‑100kPa；将混合粉末输送至沉积炉反应器内部，在基体材料表面沉积制备Hf(Ta)C超高温复相涂层，沉积完成后，氮气保护随炉冷却至室温，出炉，得到由HfC与HfTaC2组成的Hf(Ta)C超高温复相涂层，其中HfTaC2的摩尔分数为6‑50%，均匀或梯度分布在涂层中；所述混合粉末是将HfCl4和TaCl5粉末按摩尔比HfCl4/TaCl5=(1‑10)/1在真空手套箱中，氩气保护下，进行机械混合均匀得到的HfCl4+TaCl5混合粉末。