陶瓷基复合材料表面自愈合梯度抗氧化涂层的制备方法技术

本发明专利技术涉及复合材料涂层技术领域，具体涉及一种陶瓷基复合材料表面自愈合梯度抗氧化涂层的制备方法。该方法包括：根据表面缺陷的类型，采用对应的浆料前驱体涂抹在陶瓷基复合材料制件的表面缺陷处进行平整化处理，得到修复好的陶瓷基复合材料制件；采用脉冲化学气相沉积工艺在修复好的陶瓷基复合材料制件的表面沉积梯度抗氧化涂层。该陶瓷基复合材料表面自愈合梯度抗氧化涂层的制备方法的目的是解决涂层在复合材料的修复区域易脱落、服役寿命短的问题。短的问题。短的问题。

【技术实现步骤摘要】
陶瓷基复合材料表面自愈合梯度抗氧化涂层的制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料涂层
，具体涉及一种陶瓷基复合材料表面自愈合梯度抗氧化涂层的制备方法。

技术介绍

[0002]连续纤维增强SiC/SiC和C/SiC复合材料具有耐高温、低密度、高比强、高比模、抗氧化等优点，同时兼具纤维的增强增韧作用，克服了纯陶瓷断裂韧性低和抗外部载荷冲击性能差的缺点，在先进航空发动机热端部件上的应用日益广泛，已成为先进航空发动机高温材料的发展方向，是替代高温合金材料、实现在航空发动机高温部件上应用最理想的候选材料。
[0003]由于航空发动机中，航空煤油的燃烧会产生多种腐蚀性的盐，同时还含有大量的水蒸汽，这使得SiC/SiC和C/SiC复合材料在航空发动机高温水氧盐耦合的燃气环境下存在性能退化的问题，造成复合材料失重，导致复材性能迅速衰退。目前最有效可行的解决办法就是在复合材料表面沉积一层环境障涂层(Environmental Barrier Coating，EBC)，该涂层能够在复合材料与发动机燃气环境间建立一道屏障，阻碍腐蚀性介质侵入复材基体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷基复合材料表面自愈合梯度抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：根据表面缺陷的类型，采用对应的浆料前驱体涂抹在陶瓷基复合材料制件的表面缺陷处进行平整化处理，得到修复好的陶瓷基复合材料制件；采用脉冲化学气相沉积工艺在所述修复好的陶瓷基复合材料制件的表面沉积梯度抗氧化涂层。2.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料表面自愈合梯度抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，所述采用对应的浆料前驱体涂抹在陶瓷基复合材料制件的表面缺陷处进行平整化处理之前，还包括：对机械加工和表面磨削后的陶瓷基复合材料制件用去离子水超声清洗干净，再用无水乙醇和丙酮分别以第一设定时间进行超声清洗，最后放入烘箱烘干。3.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料表面自愈合梯度抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，所述浆料前驱体的制备过程具体包括如下步骤：将固态聚碳硅烷前驱体和二甲苯按照1:1的重量比倒入容器中，室温下机械搅拌，直至固态聚碳硅烷完全溶解，得到聚碳硅烷溶液；将所述聚碳硅烷溶液、聚硼氮烷前驱体和聚硼硅氮烷前驱体按照6:2:1的重量比倒入容器中，室温下机械搅拌5～10小时，得到所述浆料前驱体。4.根据权利要求3所述的陶瓷基复合材料表面自愈合梯度抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，针对小面积、深孔型缺陷，所述浆料前驱体的制备过程具体为：将45～50wt.％微米级SiC颗粒、5～10wt.％微米级Si颗粒、1～3wt.％纳米级TiB2颗粒、1～2wt.％纳米级BN颗粒和1～2wt.％纳米级B2C颗粒一起倒入容器中，以第二设定时间使用高速球磨机进行球磨混料，然后再加入33～47wt.％混合前驱体溶液，在室温下以第三设定时间进行机械搅拌，再以第四设定时间进行超声分散。5.根据权利要求3所述的陶瓷基复合材料表面自愈合梯度抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，针对大面积、浅层型缺陷，所述浆料前驱体的制备过程具体为：将50～55wt.％微米级SiC颗粒、5～10wt.％微米级Si颗粒、1～3wt.％纳米级TiB2颗粒、1～2wt.％纳米级BN颗粒和1～2wt.％纳米级B2C颗粒一起倒入容器中，以第五设定时间使用高速球磨机进行球磨混料，然后再加入28～42wt.％聚碳硅烷前驱体溶液，在室温下以第六设定时间进行机械搅拌，再以第七设定时间进行超声分散。6.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料表面自愈合梯度抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，所述采用对应的浆料...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文东，邱海鹏，陈明伟，谢巍杰，关星宇，关宏，
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：