[发明专利]一种陶瓷基复合材料表面的宽温域抗氧化涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种陶瓷基复合材料表面的宽温域抗氧化涂层的制备方法，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陶瓷基复合材料的表面沉积SiC过渡层；

（2）将混合纳米粉末填料与酚醛树脂混合均匀，得到混合料，然后往所述混合料中加入固化剂和稀释剂并混合均匀，得到浆料；所述混合纳米粉末填料由以质量分数计的B粉40~50%、Si粉25~35%和ZrB₂粉20~30%组成；所述混合纳米粉末填料与所述酚醛树脂的用量的质量比为1：（0.8~1.2），所述固化剂、所述稀释剂和所述酚醛树脂的用量的质量比为（0.05~0.1）：（1~1.5）：1；所述B粉的粒径为50~100nm，所述Si粉的粒径为100~300nm，所述ZrB₂粉的粒径为300~500nm；

（3）将步骤（2）得到的所述浆料涂覆在步骤（1）所得到的SiC过渡层的表面形成B₄C-SiC-ZrB₂面层；

（4）将步骤（3）中涂覆有所述B₄C-SiC-ZrB₂面层的陶瓷基复合材料依次进行固化和烧结的步骤，由此在陶瓷基复合材料的表面制得所述宽温域抗氧化涂层；所述宽温域抗氧化涂层包括所述SiC过渡层和所述B₄C-SiC-ZrB₂面层；所述固化的温度为100~130℃，所述固化的时间为2~5h；所述烧结的温度为1400~1700℃，所述烧结的时间为2~4h。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（4）中：

所述固化是在大气环境下进行的；和/或

所述烧结是在氩气或氮气气氛下进行的。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：

所述固化剂选自由六次甲基四胺和三乙烯四胺组成的组；

所述稀释剂选自由乙二醇、乙醇和乙酸丁酯组成的组；

所述酚醛树脂选自由有机硅酚醛树脂、钛改性酚醛树脂和硅-钛改性酚醛树脂组成的组。

4.根据权利要求1或2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900~1000℃，所述SiC过渡层的沉积时间为20~40h。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：

在步骤（2）中，往所述混合料中加入固化剂和稀释剂后采用超声分散的方式混合均匀，所述超声分散的时间为1~2h；和/或

在步骤（3）中，以刷涂或喷涂的方式将步骤（2）得到的所述浆料涂覆在步骤（1）所得到的SiC过渡层的表面形成涂层。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：

所述陶瓷基复合材料为碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料、碳纤维增强碳-碳化硅陶瓷基复合材料、碳纤维增强碳化硅-碳化锆陶瓷基复合材料或碳纤维增强碳化硅-二硼化锆陶瓷基复合材料。

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：

所述SiC过渡层的厚度为20~40μm；和/或

所述B₄C-SiC-ZrB₂面层的厚度为80~120μm。

8.由权利要求1至7任一项所述的制备方法制得的陶瓷基复合材料表面的宽温域抗氧化涂层，其特征在于：

所述宽温域抗氧化涂层包括所述SiC过渡层和B₄C-SiC-ZrB₂面层。

9.包含权利要求1至7中任一项所述的制备方法制得的陶瓷基复合材料表面的宽温域抗氧化涂层的复合材料。