[发明专利]一种在树脂基复合材料表面形成抗烧蚀涂层的方法

摘要

本发明涉及一种在树脂基复合材料表面形成抗烧蚀涂层的方法，所述抗烧蚀涂层由底层、中间层和面层构成，包括以下步骤：粉体和涂料的制备；依次喷涂形成多层。本发明有益之处在于采用低熔点的Zn/Al/Cu复合底层保证树脂基复合材料在喷涂时不会对其表面造成热损伤，采用Mo改性的NiCoCr复合中间层可以提高底层与面层之间的热应力匹配性和层间结合强度，另外具有较低的热导率起到更好的隔热作用，采用添加有放热特定的成分复合YSZ陶瓷面层一方面陶瓷层起到很好的隔热、抗烧蚀作用，另一方面在高温下烧蚀相气化散热起到进一步提高复合材料的抗烧蚀、隔热性能。

主权项

1.一种在树脂基复合材料表面形成抗烧蚀涂层的方法，所述抗烧蚀涂层由底层、中间层和面层构成，具体步骤如下：步骤1：将粒度为1～3μm的Zn、Al和Cu的粉末进行均匀混合形成底层粉末，底层粉末中Zn、Al和Cu的质量比为(20～50)：(40～50)：(0～40)；将粒度1～3μm的Mo粉和粒度为7～10μm的NiCoCrAl合金粉进行均匀混合形成中间层粉末，中间层粉末中Mo粉与NiCoCrAl粉的质量比为(1～2)：(8～9)；将粒度为10～20nm的氧化钇稳定氧化锆(YSZ)粉末、粒度1～2μm的树脂粉末、粒度3～5μm的Cu粉末和粒度3～5μm的SiO₂粉末进行均匀混合形成面层粉末，其中氧化钇稳定氧化锆粉末、树脂粉末、Cu粉末、SiO₂粉末之间的质量比为：(70～75)：(3～9)：(8～10)：(6～17)；其中树脂粉末为酚醛树脂粉末、改性有机硅树脂粉末和聚酯粉末；酚醛树脂粉末、改性有机硅树脂粉末和聚酯粉末之间的质量比为：(1～3)：(2～3)：(0～3)；步骤2：对底层粉末进行喷雾造粒，得到球状团粒；且在步骤2完成之前对树脂基复合材料的表面进行湿法喷砂粗糙化处理；对中间层粉末先进行喷雾造粒后得到球状团粒，再进行真空烧结；对面层粉末进行喷雾造粒，得到球状团粒；步骤3：将底层粉末形成的球状团粒作为底层涂层材料，喷涂在经过湿法喷砂粗糙化处理的所述树脂基复合材料表面形成底层，采用爆炸喷涂的方式，目标涂层厚度为0.05～0.07mm；其中爆炸喷涂工艺中，包括喷前预热和随喷冷却，喷前预热是喷枪对一个点首次喷涂前1～3S内对树脂基复合材料表面进行加热，随喷冷却是指喷枪完成一个点的喷射后在1～3S内对涂层进行冷却；步骤4：将中间层粉末烧结后的球状团粒作为中间层涂层材料，喷涂在底层涂层表面形成中间层，采用爆炸喷涂的方式，目标涂层厚度为0.1～0.15mm；其中爆炸喷涂工艺中，同样包括喷前预热和随喷冷却；步骤5：将面层粉末形成的球状团粒作为面层涂层材料，喷涂在中间层涂层表面形成面层，采用爆炸喷涂的方式，目标涂层厚度为0.1～0.2mm；其中爆炸喷涂工艺中，同样包括喷前预热和随喷冷却。