一种抗烧蚀ZrC-HfC/SiC双层复相陶瓷涂层的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种抗烧蚀ZrC‑HfC/SiC双层复相陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：S1、提供包含Hf粉的浆料；S2、将所述浆料涂覆在炭基体上，经干燥处理形成预制涂层；S3、采用包含Zr粉和Si粉的混合粉料，在形成预制涂层的基体上通过加热蒸镀并反应，得到抗烧蚀ZrC‑HfC/SiC双层复相陶瓷涂层；所述抗烧蚀ZrC‑HfC/SiC双层复相陶瓷涂层中含有ZrC、HfC和SiC相，外层主要为ZrC‑HfC，SiC相分布在基体与外层之间形成内层。本发明专利技术能快速制备耐高温、抗烧蚀ZrC‑HfC/SiC双层复相陶瓷涂层，工艺简单、高效，可在大型异形构件上制备，主要应用于耐高温、抗烧蚀等超高温构件。

A preparation method of ablation resistant ZrC HFC / SiC double-layer composite ceramic coating

【技术实现步骤摘要】
一种抗烧蚀ZrC-HfC/SiC双层复相陶瓷涂层的制备方法
本专利技术属于耐高温抗烧蚀复合材料制备
，尤其涉及一种抗烧蚀ZrC-HfC/SiC双层复相陶瓷涂层的制备方法。
技术介绍
作为满足航天工业需要而发展起来的一种新型高温结构材料，炭/炭(C/C)复合材料具有低密度、高强模量、热膨胀系数小、耐高温、化学性能稳定等优点，但是其不抗氧化。为了提高炭/炭(C/C)复合材料在高温有氧环境下的服役稳定性，抗烧蚀涂层被认为是在此条件下保护C/C复合材料最合理的选择之一。以往传统的抗烧蚀涂层一般是单一相的陶瓷涂层，但其不足之处主要体现为，与C/C复合材料的热膨胀系数不匹配。为了使C/C复合材料在高温有氧环境下长时间应用，并解决其与涂层热膨胀系数不匹配等问题，目前通常在C/C复合材料表面设计多层复相涂层。其中，外层由于要抵抗热流冲刷通常使用难熔金属的碳化物或硼化物，例如碳化锆(ZrC)、碳化铪(HfC)、碳化钽(TaC)、硼化锆(ZrB2)、硼化铪(HfB2)等。内层需要缓解外层与基体热膨胀系数不匹配的问题，通常选用热膨胀系数低的相，例如碳化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗烧蚀ZrC-HfC/SiC双层复相陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：/nS1、提供包含Hf粉的浆料；/nS2、将所述浆料涂覆在炭基体上，经干燥处理形成预制涂层；/nS3、采用包含Zr粉和Si粉的混合粉料，在形成预制涂层的基体上通过加热蒸镀并反应，得到抗烧蚀ZrC-HfC/SiC双层复相陶瓷涂层；/n所述抗烧蚀ZrC-HfC/SiC双层复相陶瓷涂层中含有ZrC、HfC和SiC相，外层主要为ZrC-HfC，SiC相分布在基体与外层之间形成内层。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗烧蚀ZrC-HfC/SiC双层复相陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：
S1、提供包含Hf粉的浆料；
S2、将所述浆料涂覆在炭基体上，经干燥处理形成预制涂层；
S3、采用包含Zr粉和Si粉的混合粉料，在形成预制涂层的基体上通过加热蒸镀并反应，得到抗烧蚀ZrC-HfC/SiC双层复相陶瓷涂层；
所述抗烧蚀ZrC-HfC/SiC双层复相陶瓷涂层中含有ZrC、HfC和SiC相，外层主要为ZrC-HfC，SiC相分布在基体与外层之间形成内层。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：将Zr粉和Hf粉与PVA溶液混合，得到包含Hf粉的浆料；所述Zr粉与Hf粉的质量百分比例为(0～33％)：(100～67％)。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述涂覆采用刷涂的方式，刷涂1～10遍。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述干燥处理的温度为100～250℃，保温时间为1～8h，得到预制涂层。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述混合粉料中Zr粉与Si粉的质量百分比例为(50％～70％)：(50％～...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙威，许俊杰，熊翔，徐永龙，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43