[发明专利]一种耐腐蚀抗烧结抗高温蠕变的氧化铝复合陶瓷及其制备方法

说明书

本发明涉及公共安全及消防设备技术领域，公开了一种耐腐蚀抗烧结抗高温蠕变的氧化铝复合陶瓷及其制备方法，一种耐腐蚀抗烧结抗高温蠕变的氧化铝复合陶瓷，由氧化铝复合陶瓷基体、粘结层、隔热降温层、抗腐蚀层组成。其制备方法为步骤I：通过大气等离子喷涂的方式在氧化铝复合陶瓷表面制备粘接层；步骤II：通过大气等离子喷涂的方式在粘结层表面制备由(RE₃TaO₇)_1‑x(RETaO₄)_x两相陶瓷组成的多孔结构隔热降温层；步骤III：过大气等离子喷涂的方式在隔热降温层表面制备致密的AlTaO₄抗腐蚀层。本发明解决了技术中氧化铝陶瓷基复合材料在高温下存在的晶粒长大、性能衰退、抗烧结和抗腐蚀性能不足的问题。

技术领域

本发明涉及公共安全及消防设备技术领域，具体涉及一种耐腐蚀抗烧结抗高温蠕变的氧化铝复合陶瓷及其制备方法。

背景技术

随着无人机技术的日趋成熟和航空摄影技术的进一步拓展，我国民用无人机应用领域日益广泛，包括：摄影测量、应急救灾、公共安全、资源勘探、环境监测、自然灾害监测与评估、林火防护监测等。当前，我国消防部门面临日益复杂的灭火救援及社会救助形式，对各类地震救援、高层火灾等情况，传统的现场侦查手段的局限性日益凸显，而无人机具有操作灵活、视野全面、操作简单、安全性高等特点，其在消防领域的作用也日益凸显。

目前，无人机表面材料大多为树脂基复合材料和碳纤维编织体等，虽然具有较好的强度，但是其耐高温、耐腐蚀及抗烧结性能不足，应用于消防领域则存在一定的局限性。而氧化铝、氧化锆或者氧化硅纤维等纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料由于具有高熔点、抗氧化、比重小和强度高等特点被广泛应用在航空航天领域，作为高温区域的结构件或者隔热防护涂层材料，其工作温度可达1300℃以上。但是，作为高温结构材料使用过程中氧化铝陶瓷基复合材料存在晶粒长大导致的性能衰退和抗高温蠕变性能不足的问题，同时空气中存在的水蒸气将会与氧化铝反应导致基体失效；而由于火山喷发和沙层暴等原因空气中含有大量的氧化镁、氧化铝、氧化钙和氧化铁等低熔点氧化物，在高温下上述氧化物融化后与氧化铝陶瓷反应同样致使材料失效，从而限制了其应用。

发明内容

本发明意在提供一种耐腐蚀抗烧结抗高温蠕变的氧化铝复合陶瓷及其制备方法，以解决现有技术中氧化铝陶瓷基复合材料在高温下存在的晶粒长大、性能衰退、抗烧结和抗腐蚀性能不足的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种耐腐蚀抗烧结抗高温蠕变的氧化铝复合陶瓷，由氧化铝复合陶瓷基体、粘结层、隔热降温层、抗腐蚀层组成。

本方案另一方面还提供一种耐腐蚀抗烧结抗高温蠕变的氧化铝复合陶瓷的制备方法，包括如下步骤：

步骤I：通过大气等离子喷涂的方式在氧化铝复合陶瓷表面制备粘接层；

步骤II：通过大气等离子喷涂的方式在粘结层表面制备由(RE₃TaO₇)_1-x(RETaO₄)_x两相陶瓷组成的多孔结构隔热降温层；

步骤III：过大气等离子喷涂的方式在隔热降温层表面制备致密的AlTaO₄抗腐蚀层。