一种双稀土抑晶强化改性超高温防护涂层及其制备方法和应用技术

一种双稀土抑晶强化改性超高温防护涂层及其制备方法和应用，包括采用化学气相沉积法在基体材料表面制备CVD‑SiC内涂层；采用料浆烧结法，在CVD‑SiC内涂层表面制备双稀土(DRE)掺杂的硅基结构抗氧化中间层；采用物理气相沉积法，在稀土掺杂硅基抗氧化层上制备PVD‑ZrC防热烧蚀外涂层。本发明专利技术提供的SiC/dRe@Si‑ZrSi<subgt;2</subgt;‑ZrB<subgt;2</subgt;/ZrC涂层，通过掺杂稀土氧化物(REO)和或/稀土碳化物(REC)抑制其硅基成分结构中的SiO<subgt;2</subgt;‑TGO晶化生长，极大地缓解了涂层在热服役过程中的应力积累与热膨胀失配作用。同时充分结合硅基陶瓷与超高温陶瓷在抗氧化与防烧蚀方面的互补优势，提高涂层在超高温条件下的热防护能力，并显著改善了其服役寿命与服役稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳基或陶瓷基复合材料热防护，尤其是涉及一种具有长寿命防护功能的复合涂层及其制备方法和应用。

技术介绍

1、未来新型空间装备对碳/碳(c/c)复合材料在超高温条件下的服役性能提出了更严苛的要求，着力于发展高可靠、长寿命超高温防护涂层是提高c/c复合材料使役稳定性的一种行之有效的途径。为了解决c/c复合材料面临的高温本征氧化与热烧蚀问题，研究证明充分结合硅基陶瓷与超高温陶瓷(uhtc)的性能优势，有望开发出综合性能优异的超高温抗氧化防烧蚀防护涂层，其中采用过渡粘结层—硅基陶瓷阻氧层—uhtc抗烧蚀层的复合结构被证明是最具潜力的能够保持良好抗氧化与防烧蚀性能的涂层方案。但是在热服役过程中，硅基陶瓷氧化形成的具有高自愈合性和低透氧性的无定形非晶sio2容易发生析晶相变并严重破坏涂层的热失配性能，进而导致涂层系统的使役稳定性和超高温热防护可持力降低。因此，寻求通过对涂层内非晶sio2进行析晶抑制以提高硅基陶瓷中间阻氧层的结构相容性和相结构稳定性，是保证涂层系统在超高温服役下稳定可靠和长寿命使用的重要技术基础。

2、专利技术人通过过去的研究，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双稀土抑晶强化改性超高温防护涂层，其特征在于：包括制备在基体材料表面的CVD-SiC内涂层、制备在CVD-SiC内涂层上的双稀土(DRE)掺杂的硅基结构抗氧化中间层(dRe@Si-ZrSi2-ZrB2)以及制备在中间层上的PVD-ZrC外涂层；

2.根据权利要求1所述的双稀土抑晶强化改性超高温防护涂层，其特征在于：所述CVD-SiC内涂层的厚度为20～50μm；所述dRe@Si-ZrSi2-ZrB2中间层的厚度为80～150μm；所述PVD-ZrC外涂层的厚度为10～30μm。

3.一种制备权利要求1或2所述的双稀土抑晶强化改性超高温防护涂层的方法，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种双稀土抑晶强化改性超高温防护涂层，其特征在于：包括制备在基体材料表面的cvd-sic内涂层、制备在cvd-sic内涂层上的双稀土(dre)掺杂的硅基结构抗氧化中间层(dre@si-zrsi2-zrb2)以及制备在中间层上的pvd-zrc外涂层；

2.根据权利要求1所述的双稀土抑晶强化改性超高温防护涂层，其特征在于：所述cvd-sic内涂层的厚度为20～50μm；所述dre@si-zrsi2-zrb2中间层的厚度为80～150μm；所述pvd-zrc外涂层的厚度为10～30μm。

3.一种制备权利要求1或2所述的双稀土抑晶强化改性超高温防护涂层的方法，其特征在于，采用以下步骤：

4.根据权利要求3所述的双稀土抑晶强化改性超高温防护涂层的制备方法，其特征在于，所述的s1步骤包括：将纤维增强型碳基或陶瓷基复合材料(c/c、c/sic、sic/sic、c/sicn等)进行表面加工以保持平整，清洗干净并干燥；将经预处...

【专利技术属性】
技术研发人员：全华锋，叶崇，石奎，刘华，顾紫文，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：