一种在石墨材料表面制备抗氧化SiC涂层的方法

摘要

本发明提供了一种在石墨基体材料表面制备抗氧化SiC涂层的方法，采用超高真空多功能磁控溅射镀膜设备，选用纯度为99.9％的硅粉制备Si靶材，体积分数为99.99％的高纯氩气为溅射气体，经射频磁控溅射在石墨材料表面制备Si涂层，然后经过真空热处理得到抗氧化SiC涂层。该制备方法所得抗氧化SiC涂层的致密性和均匀性好，具有抗热冲击性和良好的高温抗氧化性能；通过调整磁控溅射工艺参数、真空热处理温度及时间，可以方便控制抗氧化SiC涂层厚度；且该制备工艺可实现规模化制备石墨基SiC抗氧化涂层，工艺过程相对简单，重复性好。

主权项

一种在石墨材料表面制备抗氧化SiC涂层的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：硅靶材的制备：称取纯度为99.9％的硅粉400g，加入重量浓度为30～45％的粘结剂50ml混合均匀，造粒后压制成型，最后烘干制得硅靶材；步骤2：将石墨材料打磨、抛光后，置于无水乙醇中超声清洗，最后用去离子水冲洗，烘干备用；步骤3：采用磁控溅射镀膜设备，将步骤1制备的硅靶材置于镀膜室内的射频溅射阴极上，作为溅射靶材，将步骤2所得的石墨基体材料安装于进样室内的基片架上；步骤4：对镀膜室和样品室抽真空至真空度小于等于10‑4Pa后，向其中通入纯度为99.99％的高纯氩气，压强控制在2～5Pa，调节石墨基体与靶材之间的间距为90mm，在溅射功率为100～400W下溅射10～25min后取出基体试样，即在石墨材料表面制得Si涂层；步骤5：将步骤4制得具有Si涂层的石墨基体，装入真空管式炉中进行真空热处理，冷却后取出试样，即得石墨材料表面抗氧化SiC涂层。