一种炭/炭复合材料超高温抗氧化涂层及其制备方法

摘要

本发明公开了一种炭/炭复合材料超高温抗氧化涂层，该涂层由以下体积百分比的成分组成：ZrB2 40％～60％，SiC 15％～25％，TaB2 15％～20％，Sc2O3 10％～15％。另外，本发明还提供了该涂层的制备方法。本发明通过加入TaB2和Sc2O3，使外层氧化产物硼硅玻璃熔点升高、粘度升高、蒸发速率降低、氧扩散系数降低，使内层氧化产物ZrO2相稳定、熔点升高、氧扩散系数降低，从而使涂层能够满足炭/炭复合材料超高温抗氧化的要求，并通过加入TaB2和Sc2O3使涂层能够在不施加压力的条件下烧结，涂层结合强度高、致密、超高温力学性能好，制备工艺对基体无损伤。

主权项

一种炭/炭复合材料超高温抗氧化涂层，其特征在于，该涂层由以下体积百分比的成分组成：ZrB240%～60%，SiC15%～25%，TaB215%～20%，Sc2O310%～15%；所述超高温抗氧化涂层是指耐温1800℃以上的抗氧化涂层，该炭/炭复合材料超高温抗氧化涂层的制备方法包括以下步骤：步骤一、将炭/炭复合材料打磨抛光后，在丙酮中超声波清洗干净，然后放入烘箱中烘干；步骤二、将ZrB2粉体、SiC粉体、TaB2粉体和Sc2O3粉体按体积百分比放入球磨罐中进行湿法球磨，得到料浆；步骤三、将步骤二中所述料浆均匀喷涂于步骤一中烘干后的炭/炭复合材料表面形成厚度为140μm～1000μm的涂层，然后置于烘箱中烘干；步骤四、将步骤三中烘干后的炭/炭复合材料放入石墨坩埚中，然后将石墨坩埚置于真空炉中，在惰性气体保护下，以5℃/min～15℃/min的升温速率升温至1800℃～2200℃烧结，保温1h～2h后取出，在炭/炭复合材料表面得到厚度为100μm～820μm的ZrB2‑SiC‑TaB2‑Sc2O3超高温抗氧化涂层。