[发明专利]碳/碳复合材料超高温抗氧化涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种碳/碳复合材料超高温抗氧化涂层，其特征在于，由以下体积百分比的成分组成：ZrB₂ 60%～80%，SiC 10%～20%，TaB₂ 5%～10%，LuB₆ 5%～10%；所述碳/碳复合材料超高温抗氧化涂层是指该涂层以碳/碳复合材料为基体，在温度为1800℃～2500℃的条件下具有抗氧化性。

2.根据权利要求1所述的碳/碳复合材料超高温抗氧化涂层，其特征在于，由以下体积百分比的成分组成：ZrB₂ 64%～76%，SiC 12%～18%，TaB₂ 6%～9%，LuB₆ 6%～9%。

3.根据权利要求2所述的碳/碳复合材料超高温抗氧化涂层，其特征在于，由以下体积百分比的成分组成：ZrB₂ 70%，SiC 15%，TaB₂ 8%，LuB₆ 7%。

4.一种制备如权利要求1、2或3所述的碳/碳复合材料超高温抗氧化涂层的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将碳/碳复合材料打磨抛光后，在介质中超声波清洗干净，然后放入烘箱中烘干；

步骤二、将ZrB₂粉体、SiC粉体、TaB₂粉体和LuB₆粉体按体积百分比加入球磨罐中球磨24h～72h，过200目～400目筛，得到喷涂粉料；

步骤三、采用超音速等离子喷涂设备，将步骤二中所述喷涂粉料均匀地喷涂于步骤一中烘干后的碳/碳复合材料表面，在喷涂过程中保持喷枪口至碳/碳复合材料表面的距离为50mm～60mm，保持碳/碳复合材料的喷涂表面温度为1850℃～2000℃，喷涂500s～3000s后自然冷却至25℃室温，得到碳/碳复合材料ZrB₂-SiC-TaB₂-LuB₆涂层。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述打磨抛光的具体工艺为：依次使用400号、600号、800号和1200号的水磨砂纸将碳/碳复合材料打磨抛光。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述介质为丙酮、无水乙醇或去离子水。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤三中所述喷涂过程中的喷涂电压为121V～128V，喷涂电流为350A～370A。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤三中所述喷涂过程中的喷涂主气为质量纯度≥99.5%的氩气，氩气的流量为4.3m³/h～4.7m³/h，喷涂辅气为质量纯度≥99.5%的氢气，氢气的流量为0.14m³/h～0.16m³/h。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤三中所述碳/碳复合材料ZrB₂-SiC-TaB₂-LuB₆涂层的厚度为100μm～600μm。