[发明专利]一种高温抗氧化耐烧蚀硼化锆基致密涂层的制备方法

权利要求书

1.一种高温抗氧化耐烧蚀硼化锆基致密涂层的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

(1)将ZrB₂、SiC、TaSi₂、PVA以及去离子水混合均匀，得到混合浆料；

其中，ZrB₂、SiC和TaSi₂的质量之和占混合浆料总质量的30％-60％，PVA在固体原料中的质量分数为0.2％～0.5％，ZrB₂在固体原料中的质量分数为40％～85％，SiC在固体原料中的质量分数为5％～25％，TaSi₂在固体原料中的质量分数为5％～35％；

(2)采用喷雾造粒技术对步骤(1)得到的混合浆料进行团聚造粒并过筛，得到粒径范围为20μm～90μm的球形团聚复合粉体；

(3)采用感应等离子球化技术对步骤(2)得到的球形团聚复合粉体进行致密化处理，之后过筛并干燥，得到粒径范围为20μm～60μm的ZrB₂-SiC-TaSi₂复合粉体；

感应等离子球化的工艺参数如下：功率为30kW～50kW，主气氩气流量60SCFH～100SCFH，辅气氦气流量40SCFH～50SCFH，载气氩气流量7SCFH～18SCFH，送粉器转速2RPM～6RPM，反应罐压力8psig～16psig；

(4)步骤(3)得到的ZrB₂-SiC-TaSi₂复合粉体通过低压等离子喷涂技术在C/C复合材料的表面制备成ZrB₂-SiC-TaSi₂涂层；

其中，低压等离子喷涂的工艺参数如下：电流为700A～900A，主气氩气流量为40SCFH～60SCFH，辅气氦气流量为12SCFH～18SCFH，载气氩气流量为3SCFH～5SCFH，充入保护性气体氩气使喷涂腔室压力为3000Pa～8000Pa，送粉速率为2RPM～6RPM，喷涂距离为80mm～200mm。

2.根据权利要求1所述的一种高温抗氧化耐烧蚀硼化锆基致密涂层的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，ZrB₂的粒径为1μm～3μm，SiC的粒径为0.5μm～1μm，TaSi₂的粒径为0.5μm～1μm。

3.根据权利要求1所述的一种高温抗氧化耐烧蚀硼化锆基致密涂层的制备方法，其特征在于：步骤(1)中采用球磨混合制备混合浆料，其中，球料比为(3～5):1，球磨转速为100r/min～400r/min，球磨时间为2h～6h。

4.根据权利要求1所述的一种高温抗氧化耐烧蚀硼化锆基致密涂层的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，喷雾造粒的工艺参数如下：进口温度210℃～350℃，出口温度100℃～130℃，喷头转速20Hz～45Hz，蠕动泵转速20 RPM～50RPM。

5.根据权利要求1所述的一种高温抗氧化耐烧蚀硼化锆基致密涂层的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，在80℃～120℃下干燥20h～30h。

6.根据权利要求1所述的一种高温抗氧化耐烧蚀硼化锆基致密涂层的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，选用F4-VB型低压等离子喷涂设备在C/C复合材料的表面进行低压等离子喷涂制备ZrB₂-SiC-TaSi₂涂层。

7.根据权利要求1所述的一种高温抗氧化耐烧蚀硼化锆基致密涂层的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所制备的ZrB₂-SiC-TaSi₂涂层厚度为0.1mm～0.4mm。