[发明专利]一种双周期多层TaC/HfC超高温陶瓷抗烧蚀涂层及制备方法

权利要求书

1.一种制备双周期多层TaC/HfC超高温陶瓷抗烧蚀涂层的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在送粉器中分别加入100-300g的HfCl₄和TaCl₅粉体，然后将送粉器与沉积炉相连接；

步骤2：将碳基材料打磨、清洗和烘干后用钼丝捆绑，并悬挂于带有螺旋送粉器的沉积炉内；

步骤3：打开真空泵，将沉积炉内压力抽至5-10KPa，并进行保压，检查沉积炉气密性；

步骤4：通入Ar，流量为300mL/min下，将以沉积炉7-10℃/min的速度升温至1200-1400℃后，通入流量分别为5-20mL/min和2-4L/min的MTS和H₂，沉积1-3h后关闭H₂和MTS，获得内过渡层SiC涂层；

步骤5：将Ar流量调至2-4L/min，进行沉积炉清洗，保持0.5-2h；

步骤6：将Ar流量调至200-800mL/min并通入流量分别为50-600mL/min和100-800mL/min的H₂和CH₄，打开装有TaCl₅的螺旋送粉器将转速设置为50-1000r/min，沉积1-3h后关闭H₂和CH₄，获得TaC涂层；重复步骤5；

步骤7：将Ar流量调至200-800mL/min并通入流量分别为100-1000mL/min和60-800mL/min的H₂和CH₄，打开装有HfCl₄的螺旋送粉器将转速设置为50-1000r/min，沉积1-3h后关闭H₂和CH₄，生成致密的抗烧蚀涂层，即TaC/HfC涂层；

所述涂层中，内过渡层SiC涂层的厚度为6-10μm；所述TaC涂层和HfC涂层的单层厚度分别为6-8μm；所述TaC/HfC涂层总厚度为50-110μm；

所述涂层是由一步法制备，不经过多次反复的升降温，使得涂层内的残余热应力小，降低涂层开裂；

所述涂层在≥1800℃的烧蚀环境下产生了熔融态的Ta₂O₅，自愈合裂纹并与HfO₂反应生成致密的氧化层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述送粉器清洗后，在70℃的烘箱中烘干。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述碳基材料为的碳基材料。