[发明专利]一种在基体材料上形成的高温自愈合复相涂层及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 201910174398.3 | 申请日： | 2019-03-08 |
| 公开（公告）号： | CN109704816B | 公开（公告）日： | 2019-12-10 |
| 发明（设计）人： | 裴雨辰;张宝鹏;王鹏;于艺;于新民;刘俊鹏 | 申请（专利权）人： | 航天特种材料及工艺技术研究所 |
| 主分类号： | C04B41/89 | 分类号： | C04B41/89 |
| 代理公司： | 11609 北京格允知识产权代理有限公司 | 代理人： | 谭辉 |
| 地址： | 100074 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 自愈合 基体材料 制备方法和应用 过渡层 真空等离子喷涂 化学气相沉积 摩尔百分比 热结构材料 氧化性气氛 材料内部 防护作用 抗烧蚀 迁移 协同 | ||
1.一种在基体材料上形成的高温自愈合复相涂层，其特征在于：
所述高温自愈合复相涂层包括依次在基体材料上形成的SiC过渡层和由ZrB2、LaB6和TaSi2混合而成的ZrB2-LaB6-TaSi2复相面层；
所述ZrB2-LaB6-TaSi2复相面层由以摩尔百分比计为60～80％的ZrB2、10～20％的LaB6和10～20％的TaSi2混合而成。
2.根据权利要求1所述的高温自愈合复相涂层，其特征在于：
所述SiC过渡层的厚度为40～60μm；和/或
所述ZrB2-LaB6-TaSi2复相面层的厚度为100～150μm。
3.根据权利要求1或2所述的高温自愈合复相涂层，其特征在于：
所述基体材料为陶瓷基复合材料。
4.根据权利要求1至3任一项所述的高温自愈合复相涂层的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)通过化学气相沉积法在基体材料的表面沉积所述SiC过渡层；
(2)将ZrB2粉、LaB6粉和TaSi2粉混合均匀，得到混合粉体，然后将所述混合粉体装入真空等离子喷涂设备的送粉器中并进行干燥处理；
(3)将沉积有所述SiC过渡层的基体材料固定在真空等离子喷涂设备的真空室内的转动台上；和
(4)通过真空等离子喷涂法在基体材料的所述SiC过渡层上制备所述ZrB2-LaB6-TaSi2复相面层，由此在基体材料上制得所述高温自愈合复相涂层。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：
在步骤(2)中，所述干燥处理的温度为60～70℃，所述干燥处理的时间为4～6h；和/或
在进行步骤(4)之前，采用等离子射流加热的方式使得所述基体材料的表面的温度为600～700℃。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：
在步骤(2)中，在将所述混合粉体装入真空等离子喷涂设备的送粉器中之前，先将所述混合粉体经过喷雾造粒形成中空球形微米粉，所述中空球形微米粉的粒径为15～45μm。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：
在步骤(1)中，以三氯甲基硅烷作为沉积所述SiC过渡层的原料，所述SiC过渡层的沉积温度为1000～1100℃，所述SiC过渡层的沉积时间为20～30h。
8.根据权利要求4至7任一项所述的制备方法，其特征在于：
在制备所述ZrB2-LaB6-TaSi2复相面层的过程中，电弧电压为30～40V，电弧电流为1300～1500A，喷涂距离为500～600mm，送粉速率为20～30g/min，沉积时间为2～3min。
9.包含权利要求1至3中任一项所述的高温自愈合复相涂层的复合材料。
10.LaB6和TaSi2在权利要求1至3中任一项所述的高温自愈合复相涂层中作为高温愈合剂的应用。
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