[发明专利]一种表面有前驱梯度烧结保护C-Si-Al涂层的碳纤维及其制备方法和用途

摘要

本发明公开了一种表面有前驱梯度烧结保护C‑Si‑Al涂层的碳纤维及其制备方法和用途，首先通过采用磁控溅射法在CF表面设计、构筑一定厚度、形貌的梯度烧结保护前驱C‑Si‑Al涂层。C层作为最内层对CF进行保护，减小溅射过程中CF的受损；Si层作为过渡层可以起到阻隔作用，防止CF和Al层的接触反应生成Al4C3脆性相。Al层作为后续阳极氧化纳米多孔Al2O3的前驱涂层。溅射完成后拟通过热处理使得C‑Si‑Al梯度涂层结构致密、组织均匀。本发明制备的C‑Si‑Al涂层与CF基体的结合强度高、长期植入稳定性好、能够防止涂层的脱落失效，为C‑Si‑Al/CF在临床上的应用奠定了一定的研究基础。

主权项

1.一种表面有前驱梯度烧结保护C‑Si‑Al涂层的碳纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，去除CF表面的胶；步骤2，启动磁控溅射设备真空系统，并抽真空，直至真空度达到设定值；步骤3，通入氩气并继续抽真空至4×10‑4Pa以下；步骤4，采用多晶碳靶材，利用射频电源，衬底为CF，通过磁控溅射工艺制备具有均匀形貌的最内层C涂层；步骤5，采用多晶硅靶材，射频电流，衬底为含C涂层的CF，通过磁控溅射工艺制备具有均匀形貌的中间层Si涂层；步骤6，利用多晶P型Al靶，直流电流，衬底为含有C‑Si涂层的CF，通过磁控溅射工艺制备具有均匀形貌的最外层Al涂层；步骤7，对CF表面的C‑Si‑Al涂层进行热处理，使得铝涂层中的晶粒进一步融合。