[发明专利]一种抗氧化涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种抗氧化涂层，其特征在于，所述抗氧化涂层形成在C/SiC复合材料之上，所述C/SiC复合材料通过熔融渗硅制得；

所述抗氧化涂层包括：

形成在所述C/SiC复合材料表面的厚度不超过30μm的SiC内涂层；

形成在所述SiC内涂层之上的SiC-ZrB₂过渡涂层；

形成在所述SiC-ZrB₂过渡涂层之上的ZrB₂-MoSi₂-硼硅酸盐外涂层。

2.根据权利要求1所述的抗氧化涂层，其特征在于，

所述SiC内涂层的厚度为10-30μm，更优选为20-30μm，最优选为30μm。

3.根据权利要求1所述的抗氧化涂层，其特征在于，

所述熔融渗硅按照如下方法进行：将C/C复合材料置于工装中，加入硅粉，升温至第一温度并保温，在第一温度下保温结束后升温至第二温度并保温，得到所述C/SiC复合材料；

其中，所述第一温度为硅的熔融温度以下20-70℃；所述第二温度为熔渗温度为硅的熔融温度。

4.根据权利要求3所述的抗氧化涂层，其特征在于，所述C/C复合材料的密度为0.8-1.0g/cm³。

5.根据权利要求1所述的抗氧化涂层，其特征在于，

所述SiC-ZrB₂过渡涂层按照如下的方法进行制备：

将形成有所述SiC内涂层的C/SiC复合材料置于工装中，加入ZrB₂粉、Si粉和石墨粉，升温至1900-2200℃温度并保温，形成所述SiC-ZrB₂过渡涂层。

6.根据权利要求1所述的抗氧化涂层，其特征在于，

所述ZrB₂-MoSi₂-硼硅酸盐外涂层按照如下的方法进行制备：

将MoSi₂粉、B₂O₃、SiO₂粉、异丙醇混合，将混合物涂覆在形成有所述SiC-ZrB₂过渡涂层的C/SiC复合材料表面，静置，直至固化完全，再干燥至质量不发生变化，最后进行无压烧结，烧结温度分别为1400-1500℃、1550-1600℃、1650-1700℃、1750-1800℃、1850-1900℃和1950-2000℃，形成所述ZrB₂-MoSi₂-硼硅酸盐外涂层。

7.根据权利要求1至6任一项所述的抗氧化涂层，其特征在于，

所述SiC-ZrB₂过渡涂层的厚度为10-40μm，更优选为20-30μm，最优选为30μm。

8.根据权利要求1至7任一项所述的抗氧化涂层，其特征在于，所述ZrB₂-MoSi₂-硼硅酸盐外涂层中的MoSi₂含量为15-30％，更优选为20-30％，最优选为20％。

9.根据权利要求1至8任一项所述的抗氧化涂层，其特征在于，

形成有所述抗氧化涂层的C/SiC复合材料在2000K高温下氧化200h后的质量损失率为0.1％。

10.一种权利要求1至9任一项所述抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)通过熔融渗硅法将C/C复合材料制备成C/SiC复合材料；

(2)采用化学气相沉积法制备SiC界面层；

(3)将形成有所述SiC内涂层的C/SiC复合材料置于工装中，加入ZrB₂粉、Si粉和石墨粉，升温至1900-2200℃温度并保温，形成所述SiC-ZrB₂过渡涂层；

(4)将MoSi₂粉、B₂O₃、SiO₂粉、异丙醇混合，将混合物涂覆在形成有所述SiC-ZrB₂过渡涂层的C/SiC复合材料表面，静置，直至固化完全，再干燥至质量不发生变化，最后进行无压烧结，烧结温度分别为1400-1500℃、1550-1600℃、1650-1700℃、1750-1800℃、1850-1900℃和1950-2000℃，形成所述ZrB₂-MoSi₂-硼硅酸盐外涂层。