一种宽温域抗烧蚀玻璃-陶瓷多层复合涂层及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种宽温域长寿命烧蚀玻璃‑陶瓷多层复合涂层及制备方法。通过高温原位反应、等离子喷涂交替沉积与热涂覆复合工艺，在碳/碳复合材料表面制备一种YAS‑[HfC/ZrC]<subgt;3</subgt;‑SiC多层复合抗烧蚀涂层，SiC陶瓷内层用于缓解涂层与基体之间的热失配，[HfC/ZrC]<subgt;3</subgt;陶瓷中间层通过原位氧化所形成(Hf,Zr)O<subgt;2</subgt;二元固溶体提升涂层的高温阻氧能力，YAS外层借助玻璃的裂纹愈合、孔隙封填作用协同提升涂层的中低温阻氧和抗强冲刷能力，该多层涂层结构可以实现对碳/碳复合材料在“宽温域氧化‑强冲刷”耦合作用下的长时有效烧蚀防护。本发明专利技术所制备的YAS‑[HfC/ZrC]<subgt;3</subgt;‑SiC多层复合涂层在Ar‑O<subgt;2</subgt;等离子烧蚀环境下抗烧蚀时间大于1000s、氧乙炔烧蚀环境下抗烧蚀时间大于300s、激光烧蚀环境下抗烧蚀时间大于60s。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于抗氧化/烧蚀涂层制备，涉及一种宽温域抗烧蚀玻璃-陶瓷多层复合涂层及制备方法，具体涉及一种yas-[hfc/zrc]3-sic多层复合抗烧蚀涂层及制备方法。

技术介绍

1、作为高速飞行器热结构部件的重要候选材料之一，碳/碳复合材料具有低密度、高比强和耐高温等优异的高温力学性能，但也存在高温氧化致力学性能损伤难题，从而难以在高温含氧环境下直接作为热结构材料实现长寿命使用。为发挥碳/碳复合材料轻质高强结构优势的同时，赋予其长寿命阻氧能力，表面抗氧化/烧蚀涂层技术得到了广泛关注。目前针对涂层碳/碳复合材料所开发的氧化防护体系已在静态空气环境、1700℃及以下温区内取得了上百小时乃至上千小时的防护效果，如报道的(hf0.25zr0.25ta0.25ti0.25)b2-sic-si硅基陶瓷涂层[专利1：付前刚,周磊,李贺军,等.一种碳/碳复合材料表面耐高温长寿命复合涂层及制备方法,cn113387724a,2021-09-14.]，其氧化防护机理为利用硅基陶瓷氧化形成致密连续的sio2玻璃来阻止氧的快速渗透。但当环境温度高于硅基陶瓷分解温度或si元素主动本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种宽温域抗烧蚀玻璃-陶瓷多层复合涂层，其特征在于，包括SiC陶瓷内层、[HfC/ZrC]3陶瓷中间层和YAS玻璃外层，SiC陶瓷内层厚度为50-100μm，[HfC/ZrC]3陶瓷中间层厚度为100-300μm，YAS玻璃外层厚度为10-100μm，其中YAS玻璃外层的采用摩尔分数为10-20mol.％的Y2O3粉、10-30mol.％Al2O3粉和50-80mol.％SiO2粉制备而成。

2.如权利要求1所述宽温域抗烧蚀玻璃-陶瓷多层复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在基体上制备SiC陶瓷内层时，...

【技术特征摘要】

1.一种宽温域抗烧蚀玻璃-陶瓷多层复合涂层，其特征在于，包括sic陶瓷内层、[hfc/zrc]3陶瓷中间层和yas玻璃外层，sic陶瓷内层厚度为50-100μm，[hfc/zrc]3陶瓷中间层厚度为100-300μm，yas玻璃外层厚度为10-100μm，其中yas玻璃外层的采用摩尔分数为10-20mol.％的y2o3粉、10-30mol.％al2o3粉和50-80mol.％sio2粉制备而成。

2.如权利要求1所述宽温域抗烧蚀玻璃-陶瓷多层复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在基体上制备sic陶瓷内层时，所用的混合粉料为质量分数为75wt.％-85wt.％的si粉、10wt.％-15wt.％的c粉和5wt.％-10wt.％的al2o3粉混合得到。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在基体上制备sic陶瓷内层时，在ar气气氛保护下、1900-2100℃进行高温原位反应2h。

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【专利技术属性】
技术研发人员：付前刚，胡逗，陈松林，李筱暄，张盟林，周磊，刘冰，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：