一种ZrC陶瓷材料表面ZrB2‑SiC复合涂层的制备方法技术

一种ZrC陶瓷材料表面ZrB2‑SiC复合涂层的制备方法，它涉及一种ZrB2‑SiC基复合陶瓷涂层的制备方法。它解决了ZrC超高温陶瓷高温防护性能差的问题。具体过程为：按摩尔百分比称取原料粉末，球磨湿混后得浆料；浆料蒸发烘干，经研磨后得混合粉料；混合粉料经热压烧结，随炉冷却后取出，得ZrB2‑SiC‑ZrC超高温陶瓷坯体材料；陶瓷坯体经破碎，研磨和过筛，得ZrB2、SiC和ZrC混合喷涂粉末；将ZrC‑SiC复相陶瓷基体预处理后，清洗烘干备用；通过等离子喷涂技术在预处理后的ZrC‑SiC基体上喷涂ZrB2‑SiC‑ZrC复合涂层。本发明专利技术利用ZrB2与ZrC良好的化学相容性增强了界面结合。

【技术实现步骤摘要】
一种ZrC陶瓷材料表面ZrB2-SiC复合涂层的制备方法
本专利技术属于陶瓷复合涂层的制备领域，涉及一种ZrB2-SiC基复合陶瓷涂层的制备方法，特别涉及一种ZrC陶瓷复合材料表面ZrB2-SiC基复合陶瓷涂层的制备方法。
技术介绍
碳化锆陶瓷(ZrC)具有超高的熔点(3420℃)和硬度(25.5GPa)，良好的热传导和电传导性以及耐辐射性能，在超高温材料、核燃料颗粒涂层、发射器外壳涂层以及热光电辐射器涂层等领域将发挥重要作用。然而，ZrC陶瓷材料在极端气动加热和核能产生环境中的快速氧化和裂解行为是制约高温极端领域应用的重要因素。由于工件的氧化几乎都是从表面开始的，表面的失效是整个零件破坏的重要原因。因此，涂层改性是解决ZrC陶瓷材料抗高温防护更为直接有效的方法。近年来，制备表面涂层的方法层出不穷，等离子喷涂技术由于沉积效率高、对基体的热影响小、几乎适用于所有难熔材料的喷涂，在制备高温涂层中应用最广。该技术已在铝、镁和钢铁等金属材料表面涂层的制备中成功应用。ZrB2-SiC复合陶瓷作为一种典型的超高温陶瓷，在氧乙炔火焰、电弧或等离子弧为热源的长时间加载过程中，均表现出优异的抗氧化烧蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ZrC陶瓷材料表面ZrB2‑SiC复合涂层的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：一、按摩尔百分比为Zr：B4C：Si＝1：0.456：0.368称取锆粉、碳化硼粉和硅粉进行球磨湿混，混合后获得浆料；二、将浆料在旋转蒸发器上蒸发烘干，经研磨，得混合粉料；三、将混合粉料置于真空热压烧结炉中，在惰性气体保护下进行热压烧结，随炉冷却后取出，即得ZrB2‑SiC‑ZrC超高温陶瓷坯体材料；四、将步骤三中得到的陶瓷坯体进行破碎，研磨和过筛，得到ZrB2、SiC和ZrC混合喷涂粉末；五、将ZrC‑SiC复相陶瓷基体进行表面预处理，得到预处理后的ZrC‑SiC基体；六、采用等离子喷涂技术制备涂层，将步骤四...

【技术特征摘要】
1.一种ZrC陶瓷材料表面ZrB2-SiC复合涂层的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：一、按摩尔百分比为Zr：B4C：Si＝1：0.456：0.368称取锆粉、碳化硼粉和硅粉进行球磨湿混，混合后获得浆料；二、将浆料在旋转蒸发器上蒸发烘干，经研磨，得混合粉料；三、将混合粉料置于真空热压烧结炉中，在惰性气体保护下进行热压烧结，随炉冷却后取出，即得ZrB2-SiC-ZrC超高温陶瓷坯体材料；四、将步骤三中得到的陶瓷坯体进行破碎，研磨和过筛，得到ZrB2、SiC和ZrC混合喷涂粉末；五、将ZrC-SiC复相陶瓷基体进行表面预处理，得到预处理后的ZrC-SiC基体；六、采用等离子喷涂技术制备涂层，将步骤四得到的ZrB2、SiC和ZrC混合喷涂粉末装入等离子喷枪中，在步骤五得到的预处理后的ZrC-SiC基体上进行喷涂，得到ZrC-SiC材料表面ZrB2-SiC-ZrC高温防护涂层。2.根据权利要求1所述的一种ZrC陶瓷材料表面ZrB2-SiC复合涂层的制备方法，其特征在于步骤一中锆粉的体积纯度大于99.9％，平均粒径为38μm；碳化硼粉的体积纯度大于94.2％，平均粒径为7μm；硅粉的体积纯度大于99.9％，粒径为75μm。3.根据权利要求1所述的一种ZrC陶瓷材料表面ZrB2-SiC复合涂层的制备方法，其特征在于步骤一中所述的粉末混合的方法是：以无水乙醇为分散剂，以ZrO2球为球磨介质，采用行星式球磨机在球磨转速为300～400r/min的条件下球磨混合14小时。4.根据权利要求1所述的一种ZrC陶瓷材料表面ZrB2-SiC复合涂层的制备方法，其特征在于步骤二中所述的浆料蒸发烘干的方法是：干燥的转速为60～90r/min，干燥的温度为60～90℃。...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宝霞，朱林程，徐少辉，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23