[发明专利]一种耐高温涂层的制备方法及其在石墨制品中的应用

说明书

本发明涉及一种耐高温涂层的制备方法及其在石墨制品中的应用，其特征在于：在PVA薄膜上涂布含硅树脂浆料，在浆料未固化前均匀布上纳米硅粉，再在基材表面贴上上述处理过的PVA薄膜，最后将所得基材进行烧结，即在基材上形成耐高温涂层。将该耐高温涂层应用于石墨基材时即可制得石墨制品，该制品中耐高温涂层具有良好的抗氧化作用，对基底有较强的结合力，涂层均匀，对石墨基材起到保护作用。

技术领域

本发明涉及一种耐高温涂层的制备方法及其在石墨制品中的应用，属于石墨技术领域。

背景技术

石墨制品具有密度大，强度高的特性，是良好的高温结构材料。石墨在很多场合有广泛的应用，例如石墨坩埚、光伏器件等，但石墨缺陷在于有氧存在的条件下，迅速被氧化，严重影响使用性能及使用寿命，因此改善石墨制品的抗氧化性能很有必要。通常的做法是在石墨基体上设置涂层来提高石墨的抗氧化性能。

现有技术中已有一些将碳化硅作为石墨涂层的技术。热膨胀系数的差距较小(石墨为0，碳化硅为2×10^－6m/℃)，容易在涂层与基体的界面处获得良好的梯度过渡，碳化硅在高温下与氧气反应生成的产物为流动性较好的二氧化硅，可以填补涂层中的裂纹以及孔洞，并且使界面致密度提髙，是理想的改善石墨材料耐高温性能的涂层材料。目前大都采用物理或化学气相沉积、喷涂等方法在零件表面制备SiC涂层等，存在成本高，涂层不均匀等问题。

针对上述现有技术存在的问题，本发明开发一种耐高温涂层、制备方法及其在石墨制品的应用，具有工艺简单，涂层致密均匀的特点。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明在于提供一种耐高温涂层的制备方法及其在石墨制品中的应用，在PVA薄膜上涂布含硅树脂浆料，在其未固化前均匀布上纳米硅粉，再在基材表面贴上上述处理过的PVA薄膜，最后将所得基材进行烧结，即在基材上形成耐高温涂层，涂层与基体结合性强，不容易脱落，气密性好，能在1600℃有氧环境下，发挥良好的抗氧化作用，对基材起到保护作用。

本发明的技术方案是：

一种耐高温涂层的制备方法，包含以下步骤：

步骤(1)：在PVA薄膜上涂布含硅树脂浆料，在浆料未固化前均匀布上纳米硅粉，得到处理过的PVA薄膜；

步骤(2)：在基材的表面贴上所述处理过的PVA薄膜，得到带有薄膜的基材；

步骤(3)：将所述带有薄膜的基材进行烧结，即在基材上形成所述耐高温涂层。

作为进一步改进的，步骤(1)所述含硅树脂浆料包括硅树脂、碳化硅、硅粉，任选地，加入表面活性剂、溶剂，经过高速搅拌配制而成。

作为进一步改进的，步骤(1)所述含硅树脂浆料包括硅树脂20－30w/v％、碳化硅1－3w/v％、硅粉0.5－1.2w/v％、表面活性剂0.1－0.3w/v％、溶剂65.5－78.4w/v％。

作为进一步改进的，所述溶剂根据硅树脂特性选择，可以是乙醇、水。

作为进一步改进的，所述溶剂为无水乙醇。

作为进一步改进的，所述PVA薄膜上涂布含硅浆料，主要采用涂布机涂布方式进行操作。

作为进一步改进的，步骤(1)在所述含硅树脂浆料呈半固化状态时，在其表面均匀布上纳米硅粉。

作为进一步改进的，为使PVA薄膜上含硅树脂浆料实现半固化状态，需将涂布有含硅树脂浆料的PVA薄膜放置在无尘房间静置10－15min，房间控制湿度65％、温度25－30℃，之后均匀布上纳米硅粉。

作为进一步改进的，步骤(2)所述基材为石墨基材，对所述石墨基材表面进行预处理，所述预处理为先对石墨基材进行打磨抛光，然后用无水乙醇或丙酮对所述石墨基材表面进行清洗若干次，并进行烘干。