[发明专利]一种C/C复合材料表面HfC‑SiC涂层的制备方法

权利要求书

1.一种C/C复合材料表面HfC-SiC涂层的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、预处理C/C复合材料：将热梯度化学气相渗透法制成的C/C复合材料超声清洗后烘干；

步骤2、在C/C复合材料表面构造多孔层：将氧乙炔枪以90°角对准预处理后的C/C复合材料进行烧蚀,烧蚀结束后采用超声清洗，并烘干；所述的C/C复合材料的尺寸为

所述氧乙炔枪与C/C复合材料的距离为8～12mm，烧蚀时间为25～50s；

步骤3、采用聚合物浸渍裂解法在C/C复合材料表面引入HfC陶瓷：

步骤a、真空浸渍：将步骤2得到的C/C复合材料放入浸渍罐中，抽真空至-0.08～-0.10MPa；抽真空5～10min；将浸渍溶液加入浸渍罐中，直至C/C复合材料完全淹没，真空浸渍30～90min后取出并烘干；所述浸渍溶液为质量分数为50～70％的HfC先驱体，及30～55wt.％的二甲苯的混合溶液；

步骤b、热处理：将浸渍后的C/C复合材料在氩气炉中进行热处理，其中氩气流量为400～600ml/min；以2～6℃/min升温速度升温到1400～1800℃，保温2～5h，随炉冷却至室温；

重复真空浸渍和热处理过程多次；

步骤4、包埋浸渗法引入SiC陶瓷：将步骤3得到的C/C复合材料埋入坩埚的粉料中，一并置于包埋炉中，通入氩气以4～8℃/min的升温速率将包埋炉升温到1900～2300℃，保温1～4h，在C/C复合材料表面制备HfC-SiC涂层；所述粉料为：质量百分比为65–80％Si粉，质量百分比为10–25％C粉和质量百分比为5–15％Al₂O₃粉，球磨混合处理成混合粉料。

2.根据权利要求1所述C/C复合材料表面HfC-SiC涂层的制备方法，其特征在于：所述C/C复合材料的密度为1.65～1.75g/cm³。

3.根据权利要求1所述C/C复合材料表面HfC-SiC涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤1的烘干温度为80～100℃。

4.根据权利要求1所述C/C复合材料表面HfC-SiC涂层的制备方法，其特征在于：所述氧乙炔枪口内径为2～4mm，氧气流量为0.88～1.51m³/h，乙炔流量为0.65～1.12m³/h。

5.根据权利要求1所述C/C复合材料表面HfC-SiC涂层的制备方法，其特征在于：所述重复真空浸渍和热处理为2-6次。

6.根据权利要求1所述C/C复合材料表面HfC-SiC涂层的制备方法，其特征在于：所述超声清洗采用蒸馏水。

7.根据权利要求1所述C/C复合材料表面HfC-SiC涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤2的烘干温度为70～90℃。

8.根据权利要求1所述C/C复合材料表面HfC-SiC涂层的制备方法，其特征在于：所述浸渍溶液制备时，将HfC先驱体和二甲苯置于超声池中超声震荡5～8h，制备得到HfC先驱体浸渍溶液。

9.根据权利要求1所述C/C复合材料表面HfC-SiC涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤a中烘干温度为60～90℃。

10.根据权利要求1所述C/C复合材料表面HfC-SiC涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤4的球磨混合处理时间为2～4小时。