一种新型环境障涂层中Si基多组元合金粘结层的制备方法技术

本发明专利技术提供一种新型环境障涂层中Si基多组元合金粘结层的制备方法，步骤为：S1、基体准备：以SiC纤维增强的SiC复合材料为基体；S2、Si基多组元合金粘结层的制备：S21、制备过程在定向凝固晶体生长炉中进行，该炉包括石英玻璃管、石墨坩埚和加热装置；S22、向石墨坩埚中加入硅材料和X金属材料；S23、将基体固定在石墨坩埚上方；S24、对石英玻璃管内抽真空；S25、通入冷却水，打开电源，通过加热装置加热石墨坩埚，直至石墨坩埚内硅材料和X金属材料完全熔融成具有流动性的Si基合金熔体；S26、使预生长涂层的复合材料基体浸入熔体，而后通过石墨坩埚的缓慢下拉，使基体逐渐与Si基合金熔体分离，在复合材料表面均匀生长Si基合金，制得Si基多组元合金粘结层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂层，具体而言，尤其涉及一种新型环境障涂层中si基多组元合金粘结层的制备方法。

技术介绍

1、在干燥的高温燃烧环境下，陶瓷基复合材料表面生成一层致密的sio2层，氧化层具有一定流动性能够愈合氧化过程所产生的裂纹和孔隙，能够有效的阻碍氧气的进入，增强抗氧化性能。但是，航空发动机在实际运行过程中，航空发动机的热端部件在燃烧过程中会产生8-10vol％的水蒸气，sio2与高温蒸汽反应生成si(oh)4，氧化层变得疏松多孔，成为o2-和oh-进入的通道，加剧材料失效。因此，需要在其表面制备一层环境障涂层，以隔绝高温水蒸气，抑制高温水氧腐蚀的发生。

2、第三代环境障涂层的主要是以si作为粘结层，re2sio5(其中re＝yb、y、gd、lu、nd)作为面层而构成的。由于re2sio5与sic具有较大的热膨胀系数差异，si粘结层的热膨胀系数介于两者之间，能够有效缓解热膨胀系数差异，减少热循环氧化过程中相邻层界面体积膨胀或收缩引起的热应力，其次si作为粘结层材料能够降低氧化剂的渗透率，其提供相邻层之间的优异粘附性；具有良好的化学相容性，能够减少本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种新型环境障涂层中Si基多组元合金粘结层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的新型环境障涂层中Si基多组元合金粘结层的制备方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤如下：

3.根据权利要求1所述的新型环境障涂层中Si基多组元合金粘结层的制备方法，其特征在于，所述步骤S22中，向石墨坩埚中加入25～35g的纯度为99％的纯硅块，并向石墨坩埚中添加一定量的X金属材料，构成Si-X合金，即Si基合金，其中X金属至少为Ti、Mo、Zr、Yb、Ni或Cr中的一种，或一种以上的组合形式。

4.根据权利要求1所述的新型环境障涂层中Si基...

【技术特征摘要】

1.一种新型环境障涂层中si基多组元合金粘结层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的新型环境障涂层中si基多组元合金粘结层的制备方法，其特征在于，所述步骤s1的具体步骤如下：

3.根据权利要求1所述的新型环境障涂层中si基多组元合金粘结层的制备方法，其特征在于，所述步骤s22中，向石墨坩埚中加入25～35g的纯度为99％的纯硅块，并向石墨坩埚中添加一定量的x金属材料，构成si-x合金，即si基合金，其中x金属至少为ti、mo、zr、yb、ni或cr中的一种，或一种以上的组合形式。

4.根据权利要求1所述的新型环境障涂层中si基多组元合金粘结层的制备方法，其特征在于，所述步骤s23中，通过石墨夹具夹紧并固定基体，石墨夹具通过端部带有m6螺纹的石墨棒固定在石英玻璃管顶部，且位于石墨坩埚口的正上方，调整石墨夹具的高度和位置，确保在升降过程中整体不会触碰到石墨坩埚。

5.根据权利要求1所述的新型环境障涂层中si基多组元合金粘结层的制备方法，其特征在于，所述步骤s24中，通过真空泵抽空石英玻璃管内部的空气，停用真空泵后用氩气填充石英玻璃管内空腔；重复氩气洗涤过程三次，以确保空...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜大川，王宇龙，李佳艳，李归，李安，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：