[发明专利]碳泡沫/羟基磷灰石复合涂层的制备方法

摘要

本发明公开了一种碳泡沫/羟基磷灰石复合涂层的制备方法，用于解决现有的方法制备的羟基磷灰石涂层与炭/炭复合材料基体界面结合强度差的技术问题。技术方案是在炭/炭复合材料表面涂刷酚醛树脂及酚醛微球，经过固化和碳化，从而在炭/炭复合材料表面表面制备出多孔碳泡沫结构；再采用电沉积工艺在多孔碳泡沫中沉积羟基磷灰石，最终形成碳泡沫/羟基磷灰石复合涂层。由于羟基磷灰石深入碳泡沫的孔隙结构中并与碳泡沫形成良好的嵌合，提高了羟基磷灰石涂层与炭/炭复合材料基体的结合强度。所制备的碳泡沫/羟基磷灰石复合涂层与炭/炭复合材料基体的界面结合强度由背景技术的5.62Mpa提高到7.10～7.54MPa，最高结合强度比背景技术的界面结合强度提高了34.2％。

主权项

一种碳泡沫/羟基磷灰石复合涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将炭/炭复合材料依次用400#、800#和1500#砂纸打磨，然后用丙酮、无水乙醇和蒸馏水超声清洗后放入真空干燥箱中干燥，所得样品标记为A；(2)将苯酚和甲醛按照摩尔比1∶1.1～1∶1.5混合，在PH值为9～11及温度为85～95度的条件下搅拌1～3小时，然后自然冷却至室温，所得液体标记为B；(3)将液体B和酚醛微球按照体积比1∶1～1∶4加入无水乙醇中，在磁力搅拌器上搅拌30～40分钟，所得液体标记为C；(4)将液体C均匀涂刷于样品A表面，重复涂刷3～5次，所得样品标记为D；(5)将样品D置于烘箱中，在50～70度保温10～15小时，然后升温至110～130度保温5～8小时，得到样品E；(6)将样品E置于真空炉中，在氩气保护气氛下以20～30度/小时的升温速度升温至600～700度，然后以50～70度/小时的升温速度升温至900～1000度并保温1～3小时，然后以50～70度/小时的降温速度降温至300～400度，自然冷却得到样品F；(7)将硝酸钙和磷酸二氢铵按照摩尔比为1∶1～2∶1均匀搅拌10～30分钟配制成电解液，然后用硝酸及氨水调整溶液的PH值为4～6；(8)采用石墨材料为阳极、样品F为阴极，置于步骤（7）中配置的电解液中，在电流为5～50mA，温度为30～60度条件下电沉积5～60分钟，然后在空气中自然干燥后得到碳泡沫/羟基磷灰石复合涂层。