【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种连续式制备碳化硅纳米线增韧碳化硅涂层的方法。
技术介绍
1、碳基复合材料具有比模量高、强度高、耐高温、抗热震性好等特点，广泛应用于半导体、新能源、航空航天等领域，如各类高温热场部件：mocvd石墨基座、坩埚、加热器；正负电极材料、燃料电池双极板；飞机刹车盘、制动器、火箭喷管和鼻锥等。但碳基复合材料由于其脆性大，结合力不足，热匹配性不佳，抗热震性差，这极大地限制了其在高温、腐蚀领域的应用。sic涂层由于具有高耐磨性、优异的抗氧化性以及与碳材料良好的物理化学相容性，被广泛认为是碳基复合材料最理想的涂层之一。然而，sic涂层在多次热冲击下，在界面处易引起应力集中，在经受高低温交变时涂层在界面处会出现开裂，甚至在恶劣的环境下脱粘，失去其保护作用。因此，十分有必要提高sic涂层的断裂韧性。
2、碳化硅涂层工艺是通过化学气相沉积(cvd)的方法将碳化硅材料沉积在基材表面上。在碳化硅涂层工艺中，通常使用硅烷和甲烷等前驱体作为反应气体，在高温下分解生成碳化硅。碳化硅涂层具有高硬度、高熔点和优异的化学稳定性，能够有效保护基材表面免受腐蚀和磨损。sic纳米线具有优良的物理、化学等性能，在能量存储和结构陶瓷等方面得到广泛应用。其制备方法多种多样，其中化学气相沉积法(cvd)制备sic纳米线因具有工艺简单、组成可控和重复性好等优点而备受关注。通过在碳材料基底上制备sic纳米线，而后再在已沉积的碳化硅纳米线上制备碳化硅涂层，所制备出的即为碳化硅纳米线增韧碳化硅涂层。
3、论文fabrication and fri
4、当前在化学气相沉积制备碳化硅纳米线这一工艺环节中，通常需要一道引入铁离子等作为催化位点诱导生长碳化硅纳米线的工序，并不能直接对基底进行纳米线的制备和后续的涂层沉积。
技术实现思路
1、为解决以上现有技术存在的问题，本专利技术提出一种连续式制备碳化硅纳米线增强碳化硅涂层的方法，其是一种气体腐蚀携带铁离子的方式，在进行碳化硅涂层沉积之前，可以以相同的工艺条件进行碳化硅纳米线的生长，减少了一道生产环节，降低制备碳化硅纳米线增强碳化硅涂层的工艺复杂程度，能够有效地提升良品率和缩减工艺环节，降低人工成本。
2、本专利技术可通过以下技术方案予以实现：
3、一种连续式制备碳化硅纳米线增强碳化硅涂层的方法，包括以下步骤：
4、1)将所用石墨基底超声清洗，并提前放入沉积炉中；
5、2)升温加热，同时通入氩气作为保护气；
6、3)打开沉积炉阀门一，让前驱体(mts)经过阀门一与铁离子负载器(后进入沉积炉中；其中铁离子负载器由不锈钢材料构成，内为中空网状结构；
7、4)进行碳化硅纳米线的沉积，沉积后关闭阀门一；
8、5)打开阀门二，在高温底真空下，进行碳化硅涂层沉积。
9、进一步地，所述石墨基底超声清洗两次，每次5min。
10、进一步地，所述步骤2)升温加热为：以5℃/min升温速度，开始加热，加热至1200℃。
11、进一步地，所述步骤4)中沉积为：在1100℃-1500℃，4～12kpa，沉积4～10h。
12、进一步地，所述步骤5)中沉积为：在1100℃-1500℃，4～12kpa，沉积7～10h。
13、有益效果
14、本专利技术将mts通过铁离子负载器，使得化学气相沉积的前驱体中携带铁离子，并附着在基底上，得以直接进行碳化硅纳米线的生长。原方案在配制溶液时将会导致溶液原材料的浪费，本方案能够节省这一步的损耗；原方案存在高温还原过程，需要用到高温炉，又会造成能源，与相关反应材料的浪费，本方案只有沉积碳化硅纳米线时采用高温炉，有效节省能耗。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种连续式制备碳化硅纳米线增强碳化硅涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种连续式制备碳化硅纳米线增强碳化硅涂层的方法，其特征在于，所述石墨基底超声清洗两次，每次5min。
3.根据权利要求1所述的一种连续式制备碳化硅纳米线增强碳化硅涂层的方法，其特征在于，所述步骤2)升温加热为：以5℃/min升温至1200℃。
4.根据权利要求1所述的一种连续式制备碳化硅纳米线增强碳化硅涂层的方法，其特征在于，所述步骤4)中沉积为：在1100℃-1500℃，4～12kPa，沉积4～10h。
5.根据权利要求1所述的一种连续式制备碳化硅纳米线增强碳化硅涂层的方法，其特征在于，所述步骤5)中沉积为：在1100℃-1500℃，4～12kPa，沉积7～10h。
【技术特征摘要】
1.一种连续式制备碳化硅纳米线增强碳化硅涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种连续式制备碳化硅纳米线增强碳化硅涂层的方法，其特征在于，所述石墨基底超声清洗两次，每次5min。
3.根据权利要求1所述的一种连续式制备碳化硅纳米线增强碳化硅涂层的方法，其特征在于，所述步骤2)升温加热为：以5℃/min升温至120...
【专利技术属性】
技术研发人员：白瑞成，季志豪，郭子源，李爱军，霍彩霞，张齐贤，涂建新，于朔，周亚迪，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。