[发明专利]基于梯度蒸发模具的CVD-Tax

说明书

本发明涉及一种基于梯度蒸发模具的CVD‑Ta_xHf_1‑xC固溶体涂层的制备方法，将C/C基体悬挂于化学气相沉积炉中；将前驱体HfCl₄和TaCl₅粉料放置于蒸发容器内,并置于化学气相沉积炉的低温挥发区；将化学气相沉积炉抽真空至5Kpa，并且关闭阀门以及真空泵后保压通入氩气；加热两步，第一步以7℃/min加热到900℃，第二步程序以6℃/min加热到1100～1250℃，使炉腔在氩气保护下升温至预设温度；沉积完成后挺直通入氢气和甲烷，继续通入氩气对炉腔进行清洗和降温，使炉体自然冷却，得到带有Ta_xHf_1‑xC固溶体涂层的C/C复合材料。本发明的制备工艺简单易操作，制备周期短，能够适用于形状复杂的复合材料构件，深化了Ta_xHf_1‑xC固溶体陶瓷其在超高温材料领域中的应用。

技术领域

本发明属于超高温陶瓷技术领域，涉及一种基于梯度蒸发模具的CVD-Ta_xHf_1-xC固溶体涂层的制备方法。

背景技术

CN106699233B报道了两种含化学气相共沉积ZrB₂-TaB₂复合涂层及其制备方法，该方法采用化学气相沉积(CVD)方法制备了含有ZrB₂-TaB₂固溶体的共沉积复合涂层(Zr(Ta)B₄)，另一种含有HfB₂-TaB₂固溶体的共沉积复合涂层(Hf(Ta)B₄)，这两种共沉积复合涂层比单一CVD-ZrB₂涂层或CVD-HfB₂具有更高的抗氧化和抗烧蚀性能。

文献1“Ghaffari S A,Faghihi-Sani M A,Golestani-Fard F,et al.Diffusionand solid solution formation between the binary carbides of TaC,HfC and ZrC[J].International Journal of Refractory Metals and Hard Materials,2013,41:180-184.”报道了HfC-TaC二元体系的相变演化，固溶体的形成和扩散行为。研究发现了TaC与HfC形成固溶体的过程以及TaC在HfC中的扩散行为。由此说明了，HfC和TaC形成Ta_xHf_1-xC陶瓷固溶体的方式。

文献2“Gaballa O,Cook B A,Russell A M.Reduced-temperature processingand consolidation of ultra-refractory Ta₄HfC₅[J].International Journal ofRefractory Metals and Hard Materials,2013,41:293-299.”通过热压烧结法将TaC、HfC和WC粉末混合，经受高能研磨和热压，在相对较低的1500℃制备Ta₄HfC₅样品。