[发明专利]C/C复合材料长时抗氧化烧蚀HfB2

说明书

本发明涉及一种C/C复合材料长时抗氧化烧蚀HfB₂‑SiC‑TaSi₂涂层的制备方法，通过料浆涂覆辅助高温气相渗硅法在C/C复合材料表面制备HfB₂‑SiC‑TaSi₂涂层。具体过程为：将C/C复合材料清洗后烘干备用；通过料浆涂覆在C/C复合材料表面制备树脂‑SiC内预涂层和树脂‑HfB₂‑SiC‑TaSi₂外预涂层；高温碳化‑气相渗硅法获得HfB₂‑SiC‑TaSi₂涂层。在HfB₂‑SiC涂层中加入适量的TaSi₂，提高涂层高温表面生成的玻璃相的阻氧能力和稳定性，使涂层具有良好的长时抗烧蚀性能。料浆涂覆结合高温气相渗硅法通过预涂层的组分、含量和厚度的合理控制，缓解涂层与C/C基体热膨胀不匹配和实现HfB₂、TaSi₂含量控制。料浆涂覆结合高温气相渗硅法通过调控颗粒尺寸以及树脂含量，提高涂层的致密性以及其与C/C基体的结合性。

技术领域

本发明属于C/C复合材料涂层技术领域，涉及一种C/C复合材料长时抗氧化烧蚀HfB₂-SiC-TaSi₂涂层的制备方法。

背景技术

碳/碳(C/C)复合材料是指以碳纤维及其织物为增强材料，以碳(或石墨)为基体，通过致密化和石墨化处理制成的复合材料，由于其低密度、低热膨胀系数、优异的高温性能而被广泛应用于航空航天领域。但其在高温有氧环境下极易被氧化，这种氧化敏感性严重地限制了其使用范围。高温涂层技术是提升C/C复合材料抗氧化性能的有效方法。

近年来，C/C复合材料表面的高温涂层以陶瓷涂层为主，SiC因其与C/C复合材料的热膨胀系数相近，在高温下可以产生致密的SiO₂玻璃层，保护基体不被氧化而成为主要的涂层材料。但当温度超过1500℃时，SiO₂玻璃层稳定性下降，SiC涂层的抗氧化能力受到限制。