[发明专利]一种用于C/ZrC-SiC复合材料的陶瓷防护层及其制备方法

权利要求书

1.一种用于C/ZrC-SiC复合材料的陶瓷防护层，其特征在于：

所述陶瓷防护层包括在C/ZrC-SiC复合材料上依次形成的(TiZrHfTa)C_x-SiC过渡层、(TiZrHfTa)C_x抗氧化涂层和SiC封孔层。

2.根据权利要求1所述的用于C/ZrC-SiC复合材料的陶瓷防护层，其特征在于：

所述(TiZrHfTa)C_x-SiC过渡层的厚度为0.15～0.5mm；和/或

所述(TiZrHfTa)C_x抗氧化涂层的厚度为0.05～0.2mm；和/或

所述SiC封孔层的厚度为0.02～0.05mm。

3.根据权利要求1所述的用于C/ZrC-SiC复合材料的陶瓷防护层，其特征在于：

(TiZrHfTa)C_x成分中含有的Ti、Zr、Hf和Ta的摩尔比值为1:1:1:1，且(TiZrHfTa)C_x成分中含有的Ti、Zr、Hf和Ta的摩尔百分数之和60％～80％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于C/ZrC-SiC复合材料的陶瓷防护层的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)用Ti-Zr-Hf-Ta-Si一体化陶瓷前驱体溶液浸渍C/ZrC-SiC复合材料，然后依次进行固化和高温裂解的步骤，在所述C/ZrC-SiC复合材料的表面制得(TiZrHfTa)C_x-SiC过渡层；所述Ti-Zr-Hf-Ta-Si一体化陶瓷前驱体溶液由Ti-Zr-Hf-Ta高熵陶瓷前驱体树脂、聚碳硅烷、烯丙基酚醛树脂和二甲苯配制而成；

(2)将Ti-Zr-Hf-Ta高熵陶瓷前驱体溶液涂覆在步骤(1)所得到的(TiZrHfTa)C_x-SiC过渡层的表面，然后依次进行固化和高温裂解的步骤，在所述(TiZrHfTa)C_x-SiC过渡层的基础上制得(TiZrHfTa)C_x抗氧化涂层；所述Ti-Zr-Hf-Ta高熵陶瓷前驱体溶液由Ti-Zr-Hf-Ta高熵陶瓷前驱体树脂、烯丙基酚醛树脂和二甲苯配制而成；

(3)通过化学气相沉积法在步骤(2)所得到的(TiZrHfTa)C_x抗氧化涂层的表面沉积SiC封孔层，从而在C/ZrC-SiC复合材料上形成所述陶瓷防护层；所述陶瓷防护层包括依次在C/ZrC-SiC复合材料上形成的所述(TiZrHfTa)C_x-SiC过渡层、所述(TiZrHfTa)C_x抗氧化涂层和所述SiC封孔层。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：

在步骤(1)中，所述Ti-Zr-Hf-Ta-Si一体化陶瓷前驱体溶液的配制为：按重量份数计，将1～4份Ti-Zr-Hf-Ta高熵陶瓷前驱体树脂、1份聚碳硅烷和3～6份烯丙基酚醛树脂，加入到4～7份二甲苯中，然后在90～110℃温度下搅拌6～8h，配制成所述Ti-Zr-Hf-Ta-Si一体化陶瓷前驱体溶液；和/或

所述Ti-Zr-Hf-Ta-Si一体化陶瓷前驱体溶液中含有的Ti、Zr、Hf和Ta的总质量与含有的硅的质量比值为(1～4):1。

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，所述Ti-Zr-Hf-Ta高熵陶瓷前驱体溶液的配制为：按重量份数计，将1份Ti-Zr-Hf-Ta高熵陶瓷前驱体树脂、1.5～2.5份烯丙基酚醛树脂加入到2.5～3.5份二甲苯中，然后在40～50℃下搅拌4～10h，配制成所述Ti-Zr-Hf-Ta高熵陶瓷前驱体溶液。