[发明专利]一种C/SiC陶瓷基复合材料的修复方法

摘要

本文涉及一种C/SiC陶瓷基复合材料的修复方法，打磨试样表面，清洗干燥，用HF腐蚀试样，清洗烘干，再用超声清洗，烘干后浸泡于Ni(NO3)2·6H2O的丙酮溶液中，真空干燥，用石墨纸包住试样，只露出断口。把试样放入真空炉中，通入C2H2、H2和Ar，保温10~150h，关闭C2H2和H2，保温10~100min，通入C3H6，保温5~12h，关闭C3H6，通入三氯甲基硅烷和H2，保温50~300h，取出试样，去掉石墨纸，打磨修复表面，把处理后的样品放到真空炉中，通入三氯甲基硅烷、H2和Ar，保温5~30h，采用等离子喷涂法表面喷涂硅酸钇和莫来石组成的复合涂层。本发明可以修复C/SiC复合材料在服役过程中易产生的主要损伤，修复完成后，材料组成不发生改变，并提高材料在高温环境下的抗氧化性能。

主权项

一种C/SiC陶瓷基复合材料的修复方法，其特征在于，包括以下顺序步骤：（1）打磨试样表面，清洗干燥；（2）清洗C/SiC陶瓷基复合材料试样的断口，用质量分数为10~15%的HF腐蚀30～60min；（3）将腐蚀后的试样放在去离子水中超声清洗，清洗时间为20～40min，烘干；（4）将烘干后的试样浸泡于Ni(NO3)2·6H2O的丙酮溶液中，Ni(NO3)2﹒6H2O的质量分数为0.6%~3%，时间为2~4h，真空干燥；（5）将（4）干燥好的试样用石墨纸包住，只露出断口，放入真空炉中，通入C2H2、 H2和Ar，C2H2、H2和Ar比例为1：1~25：1~25，温度为700~900℃，时间为10~100h，随后关闭C2H2和H2，升温到900~1600℃，保温10~100min；（6）通入C3H6，C3H6与Ar比例为1:2~5，温度为800~1200℃，时间为5~50h；（7）关闭C3H6，通入三氯甲基硅烷和H2， H2和CH3SiCl3比例为1：5~15，温度为950~1250℃，系统压强为10~1000Pa, 时间为50~300h；（8）取出试样，去掉石墨纸，用金刚石磨具打磨修复表面，使修复表面与样品表面平行，并且粗糙度一致；（9）把（8）处理后的样品放到真空炉中，通入三氯甲基硅烷、H2和Ar,H2和CH3SiCl3比例为1：5~15，温度为950~1250℃，压强为10~1000Pa, 时间为5~30h；（10）采用等离子喷涂法在试样表面喷涂硅酸钇和莫来石复合涂层，使用莫来石粉末化学纯度为99.5％，粉末粒度为100‑200目，硅酸钇粉末化学纯度为 99.448％，粉末粒度为100‑200目。