[发明专利]一种高效稳定制备SiC界面涂层的方法

权利要求书

1.一种高效稳定制备SiC界面涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1.基于吉布斯自由能模型，进行制备SiC界面涂层的模拟计算，获得模拟计算结果；

步骤S2.基于模拟计算结果，设置制备SiC界面涂层的工艺窗口，包括稀释比、沉积温度和沉积压力；将SiC纤维放置在石墨模具中，将石墨模具放置于CVD反应炉中，向CVD反应炉中通入氩气作为保护气，根据所述沉积温度，将炉温从室温升至1000～1300℃；

步骤S3.保持CVD反应炉中恒温，向CVD反应炉中通入甲基三氯硅烷MTS、氢气和氩气，通过质量流量计精确控制各路气体流量，通过高精度针阀精确控制沉积压力，在SiC纤维表面沉积SiC界面，沉积时间为0.2～1.5h；

步骤S4.沉积结束后，继续通入氩气作为保护气，将CVD反应炉自然冷却至室温，最终在SiC纤维表面制备得到SiC界面涂层；其中，SiC界面涂层厚度为2～4μm。

2.根据权利要求1所述的高效稳定制备SiC界面涂层的方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

保持CVD反应炉中恒温，以甲基三氯硅烷MTS为前驱体，氢气为稀释气和MTS的载气，并继续通入氩气作为保护气；

采用负压沉积，使用真空泵使得CVD系统维持在负压环境中，通过质量流量计和针阀，精确控制炉内总压、总气体流量、全部氢气与MTS的流量比；其中，

根据步骤S2设置的沉积压力，将炉内总压保持在2～15kPa，总气体流量0.5～2slm；根据步骤S2设置的稀释比，保持全部氢气与MTS的流量比为10:1～20:1。

3.根据权利要求2所述的高效稳定制备SiC界面涂层的方法，其特征在于，步骤S3中的所述氢气分为两路通入，一路作为MTS的载气，通过鼓泡法将MTS鼓入CVD反应炉中，通过质量流量计精确控制该气路的氢气流量为2sccm；另一路作为稀释气进入CVD反应炉中，通过质量流量计精确控制该气路的氢气流量为800sccm。

4.根据权利要求3所述的高效稳定制备SiC界面涂层的方法，其特征在于，步骤S2中，将SiC纤维放于石墨模具中之前，先将SiC纤维缠绕在石墨框架上，再一同放入石墨模具中。

5.根据权利要求4所述的高效稳定制备SiC界面涂层的方法，其特征在于，步骤S2中的所述石墨模具由进气段模具、沉积段模具和出气段模具组成；其中，沉积段模具为一系列包括不同内部反应腔容积和形状的模具之一。

6.根据权利要求5所述的高效稳定制备SiC界面涂层的方法，其特征在于，步骤S2中，升温速率为10℃/min。

7.根据权利要求6所述的高效稳定制备SiC界面涂层的方法，其特征在于，步骤S2、S3和S4中，所述氩气的流量控制在300sccm。