[发明专利]一种SiC/SiC陶瓷基复合材料的修复方法

摘要

一种SiC/SiC陶瓷基复合材料的修复方法，打磨试样表面，清洗干燥，用HF腐蚀试样，清洗烘干，超声清洗，烘干浸泡于以铁、钴或镍配制的催化剂溶液中，真空干燥，用石墨纸包住试样，只露出断口。把试样放入真空炉中，通入三氯甲基硅烷、H2和Ar，保温5～20h，关闭三氯甲基硅烷和H2，保温10～100min，关闭Ar，通入NH3、BCl3、H2和N2，保温5～20h，关闭NH3和BCl3，通入三氯甲基硅烷和H2，保温50～300h，取出试样，去掉石墨纸，打磨修复表面，把处理后的样品放到真空炉中，通入三氯甲基硅烷、H2和Ar，保温5～30h，用等离子喷涂法喷涂硅酸钇和莫来石组成的复合涂层。本发明可以修复SiC/SiC复合材料易产生的主要损伤，修复完成后，材料组成不发生改变，并提高材料在高温环境下的抗氧化性能。

主权项

1.一种SiC/SiC陶瓷基复合材料的修复方法，其特征在于，包括以下顺序步骤：(1)打磨试样表面，清洗干燥；(2)清洗SiC/SiC陶瓷基复合材料试样的断口，用质量分数为10～15％的HF腐蚀10～60min，再清洗烘干；(3)将腐蚀后的试样放在去离子水中超声清洗，清洗时间为20～40min，烘干；(4)以铁、钴或镍的金属有机化合物为催化剂，配制催化剂溶液，催化剂质量分数为0.4～1.0％，将烘干后的SiC/SiC陶瓷基复合材料放进催化剂溶液中浸泡20～30h，真空干燥；(5)将(4)干燥好的试样用石墨纸包住，只露出断口，放入真空炉中，通入三氯甲基硅烷、H2和Ar，三氯甲基硅烷、H2和Ar比例为1∶1～3∶2～4，温度为800～1100℃，压力为10～700Pa，时间为5～20h，随后关闭三氯甲基硅烷和H2，升温到900～1600℃，保温10～100min；(6)关闭Ar，通入NH3、BCl3、H2和N2，BCl3、NH3、H2和N2比例为1∶2～5∶1～3∶5～7，温度为550～750℃，沉积时间为5～20h；(7)关闭NH3和BCl3，通入三氯甲基硅烷和H2，H2和三氯甲基硅烷比例为1∶5～15，温度为950～1250℃，系统压强为10～1000Pa，时间为50～300h；(8)取出试样，去掉石墨纸，用金刚石磨具打磨修复表面，使修复表面与样品表面平行，并且粗糙度一致；(9)把(8)处理后的样品放到真空炉中，通入三氯甲基硅烷、H2和Ar，H2和三氯甲基硅烷比例为1∶5～15，温度为950～1250℃，压强为10～1000Pa，时间为5～30h；(10)采用等离子喷涂法在试样表面喷涂硅酸钇和莫来石复合涂层，使用莫来石粉末化学纯度为99.5％，粉末粒度为100～200目，硅酸钇粉末化学纯度为99.448％，粉末粒度为100～200目。