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专利号: 2022110387072
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碳/碳复合材料Glass‑MoSi2/Y2O3‑SiC复合抗氧化涂层的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、按质量分数取60~85%的硅粉、10~20%的石墨粉和5~20%的氧化铝粉,球磨至混合均匀,置于石墨坩埚中,将碳/碳复合材料埋入石墨坩埚的混合粉料中,使粉料完全覆盖碳/碳复合材料,密封石墨坩埚,放入反应炉中加热一次包埋处理;

步骤二、按质量分数取60~85%的Si粉,10~20%的C粉和5~20%的B2O3粉置于球磨罐中,球磨至混合均匀,置于石墨坩埚中,将碳/碳复合材料埋入石墨坩埚的混合粉料中,使粉料完全覆盖碳/碳复合材料,密封石墨坩埚,放入反应炉中加热二次包埋处理;

步骤三、以步骤二制备得到包埋SiC内涂层的碳/碳复合材料试样为阴极,石墨为阳极,在浓度为10~50g/L的MoSi2/Y2O3悬浮液中进行水热电泳沉积,沉积温度为80~140℃,电源电压5~40V,电泳时间20~90min,沉积结束后关闭装置电源自然冷却到室温后取出试样,干燥;重复上述沉积工作使试样每一面沉积的涂层均匀,得到MoSi2/Y2O3‑SiC的C/C复合材料涂层;

步骤四、配置玻璃粉体;

称取玻璃粉加入蒸馏水和硅溶胶,超声、搅拌处理至分散均匀,配置成玻璃粉体浓度为

10~30g/L的热浸渍料浆;其中,蒸馏水与硅溶胶体积比为(1~4):1;

步骤五、将样品放入预热好的马弗炉10~20min,至其表面温度达到140~240℃,取出并迅速浸入步骤四制备的热浸渍料浆中,保持10~30s,取出进行超声清洗,重复以上步骤

20~40次,最终得到Glass‑MoSi2/Y2O3‑SiC的C/C复合材料高温抗氧化涂层。

2.如权利要求1所述的碳/碳复合材料Glass‑MoSi2/Y2O3‑SiC复合抗氧化涂层的制备方法,其特征在于,步骤一和步骤二中所述的球磨时间为2~4h。

3.如权利要求1所述的碳/碳复合材料Glass‑MoSi2/Y2O3‑SiC复合抗氧化涂层的制备方法,其特征在于,步骤一和步骤二中所述的包埋处理工艺为将石墨坩埚放入反应炉中,将反应炉进行真空处理后通入氩气,使反应炉全程在氩气保护下以5~15℃/min的速率升温至

1900~2200℃并保温1~4小时,随后关闭电源,反应炉自然冷却至室温,得到包埋的SiC内涂层的碳/碳复合材料试样。

4.如权利要求1所述的碳/碳复合材料Glass‑MoSi2/Y2O3‑SiC复合抗氧化涂层的制备方法,其特征在于,MoSi2/Y2O3悬浮液的配置方法为:按照质量比(4~9):1称取MoSi2和Y2O3研磨20~90min至混合均匀;

取1.7~8.5g研磨好的MoSi2/Y2O3粉体加入到170mL异丙醇溶液中,磁力搅拌12h;再加入0~0.68g碘,磁力搅拌20min再超声60min,最后磁力搅拌24h可得到悬浮均匀的MoSi2/Y2O3悬浮液。

5.如权利要求1所述的碳/碳复合材料Glass‑MoSi2/Y2O3‑SiC复合抗氧化涂层的制备方法,其特征在于,步骤三中所述的干燥为在60℃下干燥2h。

6.如权利要求1所述的碳/碳复合材料Glass‑MoSi2/Y2O3‑SiC复合抗氧化涂层的制备方法,其特征在于,步骤四中所述的配置玻璃粉体的方法为按质量分数取50~75%的二氧化硅、15~30%的氧化硼和5~20%的氧化铋粉体,将它们混合后经球磨过筛,然后在1000~

1500℃下进行煅烧2~5h,再经过球磨过筛后得到玻璃粉体。

7.如权利要求1所述的碳/碳复合材料Glass‑MoSi2/Y2O3‑SiC复合抗氧化涂层的制备方法,其特征在于,步骤四中所述的超声处理为在超声仪器中超声30~60min。

8.如权利要求1所述的碳/碳复合材料Glass‑MoSi2/Y2O3‑SiC复合抗氧化涂层的制备方法,其特征在于,步骤四中所述的搅拌处理为使用磁力搅拌器搅拌120~150min。

9.如权利要求1所述的碳/碳复合材料Glass‑MoSi2/Y2O3‑SiC复合抗氧化涂层的制备方法,其特征在于,步骤五中所述的超声清洗为取出试样放入装有乙醇烧杯中,超声清洗20~

40s。