[发明专利]含化学气相共沉积硼化锆/铪-硼化钽的复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.含化学气相共沉积硼化锆/铪-硼化钽的复合涂层，其特征在于：所述含化学气相共沉积硼化锆/铪-硼化钽的复合涂层为硼化锆/铪-硼化钽涂层或含有硼化锆/铪-硼化钽的多层涂层；含化学气相共沉积硼化锆/铪-硼化钽的复合涂层中，硼化锆/铪-硼化钽涂层附着于基体的表面或附着于其它涂层的表面，或作为中间涂层处于其它涂层中间，所述涂层为高温陶瓷涂层；

所述含有硼化锆/铪-硼化钽的多层涂层为硼化锆/铪-硼化钽共沉积涂层与高熔点碳化物、高熔点硼化物、高熔点氮化物、高熔点氧化物中的至少一种组成的复合涂层；所述高熔点碳化物选自HfC、ZrC、TaC、TiC、WC、SiC、NbC、B4C中的至少一种；所述高熔点硼化物选自HfB₂、ZrB₂、TaB₂、TiB₂、LaB₆中的至少一种；所述高熔点氮化物选自ZrN、HfN、TaN、BN、AlN、AlCrN中的至少一种；所述高熔点氧化物选自HfO₂、ZrO₂、Ta₂O₅、ThO₂、UO₂、MgO、SrO、CaO、Y₂O₃、Lu₂O₃、Al₂O₃、Cr₂O₃、La₂O₃、Sc₂O₃、SiO₂、ZrSiO₄中的至少一种；

所述硼化锆/铪-硼化钽涂层由下述步骤制备：

将基体或带有内涂层的基体置于CVD炉反应区内，抽真空、升温，待反应区温度升高至1350~1700℃后，往反应区内依次通入Ar气体，H₂气体，当反应区压力稳定后，通过冷态送粉装置按设定比例送入ZrCl₄和/或HfCl₄粉、TaCl₅粉末，然后再按比例通入硼源气体；控制反应压力为1~10kPa ，反应，得到含化学气相沉积硼化锆/铪-硼化钽的复合涂层；所述硼源气体选自BCl₃、B₂Cl₄、B₂H₅、B₄H₁₀、B₅H₉中的至少一种，所述的H₂气体作为反应气体及稀释气体，所述的Ar气体作为稀释气体，所述H₂气体、Ar气体的纯度大于等于99.99%；

单位反应时间内，送入反应区的ZrCl₄和/或HfCl₄与TaCl₅的摩尔之比为：ZrCl₄和/或HfCl₄:TaCl₅=（4.5~18）：1；

单位反应时间内，送入反应区内的B与Zr和/或Hf的摩尔比为B：Zr和/或Hf=1.2~3.5：1；单位反应时间内，送入反应区内的H与Cl的摩尔比为H：Cl=0.9~2.5:1；

所述冷态送粉装置包括调速电机、调速电机传动轴、料罐盖、料罐、送料轴、进气管，料罐上有罐盖，料罐与罐盖之间有真空密封垫圈，罐盖中间有真空动密封装置，罐盖边部有装料口，动密封装置的转动轴上端与调速电机传动轴连接，下端与送料轴上端相连接，送料轴垂直安装，送料轴下部为螺旋轴，螺旋轴插入料罐底部的送料管之中，送料轴为中空轴，送料轴上端与动密封装置转动轴的连接处设有间隙，送料管的下部连通出气出粉管，送料管和出气出粉管中部接进气管，进气管上设有阀门；

所述送料轴的中部设有搅拌叶片；

所述螺旋轴插入的送料管深度为 20～40mm，留在料罐的高度为10～ 20mm；

所述螺旋轴外直径比插入的送料管的内径小 0.01~0.25mm。

2.根据权利要求1所述的含化学气相共沉积硼化锆/铪-硼化钽的复合涂层，其特征在于：两种共沉积涂层中硼化锆和/或硼化铪与硼化钽的摩尔比为：(4~14)：1。

3.根据权利要求1所述的含化学气相共沉积硼化锆/铪-硼化钽的复合涂层，其特征在于：所述涂层附着在基体上，所述基体选自石墨基体、碳基复合材料基体、陶瓷基复合材料基体中的一种。