[发明专利]一种耐高温陶瓷基复合材料界面复合涂层及制备方法

权利要求书

1.一种耐高温陶瓷基复合材料界面复合涂层，其特征在于，所述界面复合涂层包括碳纤维、热解碳层和SiC层，所述热解碳层包覆于碳纤维上，所述SiC层包覆于热解碳层上。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温陶瓷基复合材料界面复合涂层，其特征在于：所述热解碳层厚度为100nm-1μm；所述SiC层厚度为1μm-10μm。

3.一种耐高温陶瓷基复合材料界面复合涂层制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤如下：

步骤一：将碳纤维以预制体形式放入真空炉中在真空状态下进行脱脂处理，处理温度为600-1200℃，时间1-4h；

步骤二：将步骤一所得碳纤维预制体放入化学气相沉积炉内，进行热解碳层沉积；

步骤三：将步骤二所得碳纤维预制体，置于聚碳硅烷溶液中进行浸渍；

步骤四：将步骤三浸渍完成的碳纤维预制体，置于烘箱中干燥固化；

步骤五：将步骤四干燥固化后的碳纤维预制体置于真空炉中高温裂解。

4.根据权利要求3所述的碳纤维增强耐高温陶瓷基复合材料界面复合涂层制备方法，其特征在于，所述步骤一中的碳纤维预制体为针刺结构、三维编织或2.5D编织结构。

5.根据权利要求3所述的碳纤维增强耐高温陶瓷基复合材料界面复合涂层制备方法，其特征在于，所述步骤三中聚碳硅烷溶液溶剂为有机溶剂，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、正己烷、氯仿中的一种或多种，聚碳硅烷溶液的浓度为质量分数40％-60％。

6.根据权利要求3所述的碳纤维增强耐高温陶瓷基复合材料界面复合涂层制备方法，其特征在于，所述步骤三真空浸渍过程中，碳纤维预制体上聚碳硅烷溶液的负载量为预制体质量的5％-10％；压力浸渍过程中，碳纤维预制体上聚碳硅烷溶液的负载量为预制体质量的10％-15％。

7.根据权利要求3所述的碳纤维增强耐高温陶瓷基复合材料界面复合涂层制备方法，其特征在于，所述步骤二中热解碳层沉积时，温度为800-1200℃，碳源气体为丙烷，载气为氩气，丙烷气体流量为1.0-10.0L/min，氩气流量为1.0-10.0L/min，炉内压强为1.0-10.0KPa，沉积时间为10-50h。

8.根据权利要求3所述的碳纤维增强耐高温陶瓷基复合材料界面复合涂层制备方法，其特征在于，所述步骤三中的浸渍的步骤如下：将步骤二所得碳纤维预制体在真空度为-0.05～-0.1MPa常温环境下浸渍聚碳硅烷溶液，浸渍时间0.5-2h，之后在1.0-8.0MPa压力常温环境下继续浸渍聚碳硅烷溶液，浸渍时间0.5-2h。

9.根据权利要求3所述的碳纤维增强耐高温陶瓷基复合材料界面复合涂层制备方法，其特征在于，所述步骤四中干燥固化步骤如下：在50-100℃烘箱中固化1-10h，在100-200℃环境下固化1-10h。

10.根据权利要求3所述的碳纤维增强耐高温陶瓷基复合材料界面复合涂层制备方法，其特征在于，所述步骤五中高温裂解步骤如下：在惰性气体保护下1000-1500℃高温裂解1-5h，使聚碳硅烷裂解生成SiC陶瓷，得到SiC层。

11.根据权利要求3所述的碳纤维增强耐高温陶瓷基复合材料界面复合涂层制备方法，其特征在于，所述步骤一中脱脂处理温度为600-1200℃，时间1-4h。