一种高温隔热防护涂层结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高温隔热防护涂层结构及其制备方法，包括依次层叠在SiC/SiC复合材料基体表面的添加MoSi2或SiC的ZrB2抗氧化底层，Sc2O3、Y2O3共掺杂ZrO2隔热层以及LaMgAl11O19耐烧蚀功能层。本发明专利技术把功能不同的抗氧化、隔热、耐烧蚀涂层结合起来，形成三层结构复合涂层体系，本发明专利技术的高温隔热防护涂层可应用于SiC/SiC复合材料超高温部件的热防护。

【技术实现步骤摘要】
一种高温隔热防护涂层结构及其制备方法
本专利技术涉及高温涂层制备
，尤其是一种高温隔热防护涂层结构及其制备方法。
技术介绍
目前碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiC/SiC)部件工作温度已经提高到1700℃甚至更高。由于无热防护涂层的SiC/SiC复合材料在高温水蒸汽及有氧环境中性能将严重退化，因此高温隔热防护涂层对于SiC/SiC复合材料的高温应用十分必要。目前SiC/SiC复合材料表面含氧化硅的钡锶铝硅(BSAS)、稀土硅酸盐热防护涂层工作温度不高于1500℃。采用单一碳化锆或二硼化锆的热防护涂层1700℃环境下单独使用容易在加热过程中产生裂纹甚至剥落，工作寿命很短。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题是提供一种新型高温隔热防护涂层结构及其制备方法，该涂层与SiC/SiC复合材料物理及化学性能相容性好，涂层与SiC/SiC复合材料结合良好，具有抗氧化、隔热及耐烧蚀的显著特点，工作温度可达1700℃，本专利技术的高温隔热防护涂层导热系数低、抗高温氧化、耐烧蚀、高温组织结构稳定，可用于SiC/SiC复合材料超高温部件抗氧化、隔热及耐烧蚀防护，具有明显的应用前景。为解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温隔热防护涂层结构，其特征在于，包括：依次层叠在SiC/SiC复合材料基体表面的添加MoSi2或SiC的ZrB2抗氧化底层，Sc2O3、Y2O3共掺杂ZrO2的隔热层以及LaMgAl11O19耐烧蚀功能层。

【技术特征摘要】
1.一种高温隔热防护涂层结构，其特征在于，包括：依次层叠在SiC/SiC复合材料基体表面的添加MoSi2或SiC的ZrB2抗氧化底层，Sc2O3、Y2O3共掺杂ZrO2的隔热层以及LaMgAl11O19耐烧蚀功能层。2.根据权利要求1所述的涂层结构，其特征在于，所述抗氧化底层是采用真空等离子喷涂技术在所述基体上喷涂制备，MoSi2或SiC的体积分数为20～30％，添加MoSi2或SiC的ZrB2粉末材料粒径处于5～40μm；真空等离子喷涂功率40～50KW，送粉速率20～30g/min，喷涂距离180～240mm，底层厚度0.15～0.20mm。3.根据权利要求1所述的涂层结构，其特征在于，所述隔热层是采用大气等离子喷涂技术在所述抗氧化底层上喷涂制备，Sc2O3摩尔分数为5.0～7.5％、Y2O3摩尔分数为0.5～1.5％，粉末材料粒径处于10～50μm；大气等离子喷涂功率40～45KW，送粉速率30～40g/min，喷涂距离60～80mm，隔热层厚度0.20～0.25mm。4.根据权利要求1所述的涂层结构，其特征在于，所述耐烧蚀功能层是采用大气等离子喷涂技术在所述隔热层上喷涂制备，LaMgAl11O19粉末材料粒径处于10～50μm；大气等离子喷涂功率35～40KW，送粉速率25～35g/min，喷涂距离60～80mm，耐烧蚀功能层厚度0.15～0.25mm。5.一种高温隔热防护涂层的制备方法，其特征在于，包括：采用真空等离子喷涂技术在SiC/SiC复合材料基体上制备ZrB2抗氧化底层；其中，所述抗氧化底层中添加MoSi2或SiC...

【专利技术属性】
技术研发人员：李其连，李淑青，王纯，杨伟华，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11