[发明专利]抗高温水蒸气氧化的碳化硅陶瓷连接件及其制法与应用

说明书

本发明公开了一种抗高温水蒸气氧化的碳化硅陶瓷连接件及其制法与应用。所述碳化硅陶瓷连接件包括至少两个碳化硅陶瓷基体、(Yb，Y)subgt;3/subgt;Sisubgt;2/subgt;Csubgt;2/subgt;中间层以及Cr‑Y涂层，所述碳化硅陶瓷连接件是由至少两个碳化硅陶瓷基体通过(Yb，Y)subgt;3/subgt;Sisubgt;2/subgt;Csubgt;2/subgt;中间层连接形成的，所述Cr‑Y涂层设置于碳化硅陶瓷连接件的表面。本发明提供的碳化硅陶瓷连接件具有耐腐蚀性、抗高温水蒸气氧化性能、耐磨等优点，同时可在磁学、光学、航空航天、核能、电子器件、电子通讯等领域应用。

技术领域

本发明属于陶瓷防护技术领域，具体涉及一种抗高温水蒸气氧化的碳化硅陶瓷连接件及其制法与应用。

背景技术

随着航空航天，核能，汽车工业以及海洋工程等领域的发展，碳化硅陶瓷因其具有良好的耐腐蚀性能，温度稳定性，抗氧化性和抗辐照性等，被广泛应用于航空发动机涡轮叶片，轻水反应堆ATF包壳和火箭喷射尾管等领域。但碳化硅陶瓷因其高硬度和材料较脆的特性，导致碳化硅材料加工大尺寸构件复杂且昂贵，所以碳化硅陶瓷的连接技术能推动碳化硅陶瓷材料在众多应用领域中的发展。

目前，有多种方法可以实现碳化硅之间的连接，包括钎焊连接、固相扩散焊、瞬时液相连接、反应连接、自蔓延高温合成、陶瓷先驱体连接等，通常都需要借助中间层填料来实现连接，尤其在一些条件极端的服役环境中，连接中间层材料的选择就显得尤为重要，同时连接处在高温水蒸气氧化条件下会出现残留连接层缺陷现象，高温水蒸气氧化后的力学性能出现了明显的下降现象，严重影响连接件在极端环境下的服役性能。因此，提供一种具备抗高温水蒸气氧化的碳化硅陶瓷连接件是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种抗高温水蒸气氧化的碳化硅陶瓷连接件及其制法与应用，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种抗高温水蒸气氧化的碳化硅陶瓷连接件，所述碳化硅陶瓷连接件包括至少两个碳化硅陶瓷基体、(Yb，Y)₃Si₂C₂中间层及Cr-Y涂层，所述碳化硅陶瓷连接件是由至少两个碳化硅陶瓷基体通过(Yb，Y)₃Si₂C₂中间层连接形成的，所述Cr-Y涂层设置于碳化硅陶瓷连接件的表面。

本发明实施例还提供了前述的抗高温水蒸气氧化的碳化硅陶瓷连接件的制备方法，其包括：

至少采用真空蒸镀、电弧离子镀、磁控溅射、喷涂中的任一种方式在碳化硅陶瓷基体的连接处表面制备Yb-Y涂层；

采用热压烧结技术使所述Yb-Y涂层与碳化硅陶瓷基体发生原位反应，获得(Yb，Y)₃Si₂C₂中间层，从而使碳化硅陶瓷基体进行连接；

以及，至少采用真空蒸镀、电弧离子镀、磁控溅射、喷涂中的任一种方式在所获工件的表面制备Cr-Y涂层，从而制得抗高温水蒸气氧化的碳化硅陶瓷连接件。

本发明实施例还提供了前述的抗高温水蒸气氧化的碳化硅陶瓷连接件于磁学、光学、航空航天、核能、电子器件或电子通讯领域中的用途。

本发明实施例还提供了前述的抗高温水蒸气氧化的碳化硅陶瓷连接件在抗高温水蒸气氧化中的用途。

本发明实施例还提供了一种装置，其特征在于至少包括前述的抗高温水蒸气氧化的碳化硅陶瓷连接件。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明首次在以(Yb，Y)₃Si₂C₂为中间层连接碳化硅陶瓷的连接件表面沉积Cr-Y涂层；