[发明专利]一种碳/碳复合材料SiC/C-AlPO4-莫来石抗氧化涂层的制备方法

摘要

一种碳/碳复合材料SiC/C-AlPO4-莫来石抗氧化涂层的制备方法，将硅粉和石墨粉混合得粉料A；将Al2O3粉、WO3粉和B2O3粉混合得粉料B；将粉料A与粉料B混合得包埋粉料C；将试样放入石墨坩埚，并加入包埋粉料C，将石墨坩埚放入立式真空炉中，通入氩气作为保护气氛加热反应后降至室温，用无水乙醇在超声波中清洗干净后获得碳/碳复合材料碳化硅过渡层；将C-AlPO4和莫来石粉体加入到甲醇再加入碘得悬浮液，将该悬浮液置于水热釜内，阴极选用制备了碳化硅过渡层的碳/碳复合材料，密封水热釜并将其放入超声波-微波发生器中，沉积完成后取出试样，干燥得碳/碳复合材料SiC/C-AlPO4-莫来石抗氧化复合涂层。制备的复合涂层可在1500℃静态空气保护C/C复合材料322小时，氧化失重小于2%。

主权项

一种碳/碳复合材料SiC/C‑AlPO4‑莫来石抗氧化涂层的制备方法，其特征在于：1）取飞机刹车片所用的3D‑碳/碳复合材料清洗干净后烘干制成试样；2）取市售的硅粉和石墨粉，按Si粉：石墨粉=2‑8∶1‑6的质量比混合均匀得粉料A；3）取市售Al2O3粉、WO3粉、B2O3粉，按Al2O3粉∶WO3粉∶B2O3粉=1‑5∶1‑8∶1‑9的质量比混合均匀得粉料B；4）按粉料A：粉料B=2‑5∶1‑8的质量比混合均匀得包埋粉料C；5）将试样放入石墨坩埚，并加入包埋粉料C，将石墨坩埚放入立式真空炉中，通入氩气作为保护气氛，随后控制立式真空炉的升温速度为10‑60℃/min，将炉温从室温升至1600‑2000℃后，保温1‑6h，然后在升温至1800‑2200℃后，保温1‑4h，随后以10‑60℃/min的速率降至室温，开炉后打开坩埚，从粉料中取出试样，用无水乙醇在超声波中清洗干净后获得碳/碳复合材料碳化硅过渡层；6）C‑AlPO4‑莫来石外涂层的制备：将0.5‑3.4g的C‑AlPO4和0.5‑3.4g的莫来石粉体加入到甲醇中磁力搅拌均匀后，再加入碘在200‑500W的超声波发生器中震荡随后磁力搅拌均匀，制成C‑AlPO4‑莫来石含量为20‑50g/L，碘含量0.5‑2g/L的悬浮液，将该悬浮液置于水热釜内，控制填充比为60‑70%，水热釜阳极选用石墨基体，阴极选用制备了碳化硅过渡层的碳/碳复合材料，密封水热釜并将其放入超声波‑微波发生器中，调节恒压180‑300V，加热温度为100‑260℃，电泳时间为5‑20min，超声功率为300‑1000W，微波功率为200‑800W，沉积完成后取出试样，置于50‑120℃的恒温干燥箱中干燥得碳/ 碳复合材料SiC/C‑AlPO4‑莫来石抗氧化复合涂层。