[发明专利]一种在碳纤维增强碳化硅复合材料基体表面制备活性金属连接层的方法及装置

权利要求书

1.一种基于等离子喷涂技术直接在 C_f/SiC 复合材料表面制备金属连接过渡层的方法，其特征在于：采用氩气气氛保护仓以隔绝氧气，将等离子喷枪及C_f/SiC 复合材料工件、加热台置于气氛保护仓内，活性仓四周用水冷却；喷涂前基体的预热温度由涂层材料所决定，对于 Cu 基涂层来说，该温度不得低于300°C，不高于700°C；对于含Ni 基涂层来说，该温度不得低于600°C，不高于 1100°C；对于含Ti 的涂层来说，该温度不得低于 700°C，不得高于 1200°C；

用等离子喷涂方法喷涂活性金属合金粉末，其喷涂参数为：电流500-600A，电压 40-70V，氩气流量 32-50L/min，氢气流量 5-10L/min，送粉速率 10-50g/min，喷距 90-140mm，喷涂粉末成份为 Cu、Ni、Mo 基单质粉末或者它们与部分 Ti 基单质粉末的复合，其中Mo 粉末的粒径范围为 40-60μm，Cu、Ni、Ti单质金属粉末粒径为 40-100μm，Mo-Ti 复合粉末采用Mo 粉和 Ti 粉机械混合制备而成；

在喷涂后对带涂层的工件进行一小时的真空热处理，热处理温度根据涂层材料与 C_f/SiC 复合材料界面反应性质而定，对于 Cu 涂层来说，热处理温度为 500-600°C，对于含Mo-Ti 涂层来说，热处理温度为 1000-1200°C；

采用的氩气气氛保护仓装置，包括装有柔性硅胶罩的不锈钢密封仓体(1)，以及基体加热装置(2)；

不锈钢密封仓体(1)中的设有可保证机械臂移动的波纹状柔性硅胶罩(1-1)，柔性硅胶罩(1-1)与下部的不锈钢圆柱形密封腔体连接，并采用耐高温硅胶材质，耐热温度可达到200°C 以上；

不锈钢密封仓体(1)中还设有保证机械臂与柔性硅胶罩气密性的机械臂密封卡盘(1-2)，机械臂密封卡盘(1-2)能紧密贴合喷涂机械臂以确保气密性；

不锈钢密封腔体周围布置水冷，确保喷涂过程中密封仓的温度低于100°C，不锈钢密封仓底部有通气孔，喷涂过程中以中 0.5-50L/min 的流量稳定输入氩气，确保密封仓内压力高于大气气压。