一种纳米线增韧超高温抗烧蚀涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种超高温陶瓷纳米线增韧超高温抗烧蚀涂层及制备方法，可以进一步提高C/C的抗烧蚀能力。其工艺方法在于先在C/C坯体上利用等温CVD法制备PyC内涂层；通过涂刷Ni(NO3)2乙醇溶液在PyC内涂层表面引入催化剂，通过催化化学沉积接枝超高温陶瓷HfC纳米线（以下称HfCnw）；通过浆料涂刷法制备出SiC/HfC复合涂层。本发明专利技术提供的PyC/HfCnw/HfC‑SiC涂层，通过HfCnw对陶瓷涂层进行跨尺度增韧/增强，同时充分利用HfC‑SiC复合涂层在抗氧化、防烧蚀方面的互补优势，提高涂层的力学性能、抗氧化、抗热震性能，提升C/C在高温含氧气流冲刷环境下的服役寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料涂层领域，具体涉及一种超高温陶瓷纳米线增韧超高温抗烧蚀涂层及制备方法。

技术介绍

1、随着现代航天技术的发展，继陆、海、空之后，太空以其得天独厚的地理优势及其在政治、经济、军事、外交等方面具有的极其重要的价值，已经被世界军事大国视为维护国家安全和利益的战略制高点。夺取制天权，已成为世界航天大国共同的战略目标。

2、c/c复合材料具有低比重、高比强、高比模、低热膨胀系数、耐热冲击等一系列优异性能，作为火箭喉衬喷管及空天飞行器热防护系统具有其它材料难以比拟的优势。但是，由于c/c复合材料是由碳基体与增强碳纤维组成，碳在高温下容易氧化，在400℃以上就会迅速氧化，导致各种性能明显下降。c/c复合材料的易氧化特性严重制约了其在航空航天与军事领域的深入应用。而且随着发动机性能的不断提升，c/c复合材料的工作环境也变得愈加恶劣。除了要求承受和传递的各种静态、动态载荷外，还要承受推进剂燃烧产生的高温、高压、高速且含有大量凝聚相颗粒燃气流的烧蚀和冲刷，这对c/c复合材料的性能提出了极其苛刻的要求。专利技术人经研究发现，为确保c/c复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米线增韧超高温抗烧蚀涂层，其特征在于，包括制备在C/C坯体表面的PyC内涂层、制备在PyC内涂层上的HfCnw增韧SiC/HfC复合外涂层；

2.根据权利要求1所述的一种纳米线增韧超高温抗烧蚀涂层，其特征在于，所述PyC内涂层的厚度为20~80μm；所述HfCnw增韧HfC/SiC复合外涂层的厚度为80~220μm。

3.一种纳米线增韧超高温抗烧蚀涂层的制备方法，其特征在于，包含以下步骤；

4.根据权利要求3所述的一种纳米线增韧超高温抗烧蚀涂层的制备方法，其特征在于，S1中，C/C坯体的密度为1.7~1.8g/cm3。p>

5.根据权...

【技术特征摘要】

1.一种纳米线增韧超高温抗烧蚀涂层，其特征在于，包括制备在c/c坯体表面的pyc内涂层、制备在pyc内涂层上的hfcnw增韧sic/hfc复合外涂层；

2.根据权利要求1所述的一种纳米线增韧超高温抗烧蚀涂层，其特征在于，所述pyc内涂层的厚度为20~80μm；所述hfcnw增韧hfc/sic复合外涂层的厚度为80~220μm。

3.一种纳米线增韧超高温抗烧蚀涂层的制备方法，其特征在于，包含以下步骤；

4.根据权利要求3所述的一种纳米线增韧超高温抗烧蚀涂层的制备方法，其特征在于，s1中，c/c坯体的密度为1.7~1.8g/cm3。

5.根据权利要求3所述的一种纳米线增韧超高温抗烧蚀涂层的制备方法，其特征在于，s1中，等温cvd法制备pyc内涂层的工艺为：将c/c坯体放入沉积炉中，调整c/c坯体与气孔的位置，抽真空至200pa以下；以150~200℃/min升温至750~800℃，再以50~60℃/min升温至1000~1100℃，开始保温；以30~50l/min的流量通入体积比为1：1的天然气和氮气，保持炉内压强为2~3kpa，沉积30~40h；沉积结束后随炉降温，得到包覆有pyc内涂层的c/c坯体。

6.根据权利要求3所述的一种纳米线增韧超高温抗烧蚀涂层的制备方法，其特征在于，s2中，所述ni(no3)2乙醇溶液作为催化剂催化生成hfcnw，所述ni(no3)2乙醇溶液浓度为0.01~0.02mol/l，涂刷烘干次数为3~5次。

7.根据权利要求3所述的一种纳米线增韧超高温抗烧蚀涂层的制备方法，其特征在于，s3中，所述hfcnw沉积在双温区沉积炉中进行，具体的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗瑞盈，雷步越，黄鹏，
申请(专利权)人：湖北瑞宇空天高新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：