[发明专利]一种Hf(Ta)C超高温复相涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种Hf(Ta)C超高温复相涂层，所述Hf(Ta)C超高温复相涂层由HfC与HfTaC₂组成，其中HfTaC₂的摩尔分数为6-50％，均匀或梯度分布在涂层中。

2.根据权利要求1所述的一种Hf(Ta)C超高温复相涂层的制备方法，是将经过表面处理的基体材料置于低压化学气相沉积炉中，以四氯化铪和五氯化钽混合粉末为铪源和钽源；甲烷为碳源；氩气为稀释气体；氢气为还原气体，沉积温度为1300-1700℃，沉积时间为1-20小时，沉积压力为0.1-100kPa；将混合粉末输送至沉积炉反应器内部，在基体材料表面沉积制备Hf(Ta)C超高温复相涂层，沉积完成后，氮气保护随炉冷却至室温，出炉。

3.根据权利要求2所述的一种Hf(Ta)C超高温复相涂层的制备方法，其特征在于：所述基体材料置于低压化学气相沉积炉中，先抽真空至炉内压力低于100Pa后，通入氮气作为保护气体，然后，以5-10℃/min的升温速率升温至沉积温度；向炉内通入氢气，待炉内温度稳定后，通入甲烷，控制炉内压力为0.1-100kPa，进行沉积。

4.根据权利要求3所述的一种Hf(Ta)C超高温复相涂层的制备方法，其特征在于：所述混合粉末是将HfCl₄和TaCl₅粉末按摩尔比HfCl₄/TaCl₅=(1-10)/1在真空手套箱中，氩气保护下，进行机械混合均匀得到的HfCl₄+TaCl₅混合粉末。

5.根据权利要求4所述的一种Hf(Ta)C超高温复相涂层的制备方法，其特征在于：所述HfCl₄粉末的粒度为50-100目；所述TaCl₅粉末的粒度为50-100目。

6.根据权利要求5所述的一种Hf(Ta)C超高温复相涂层的制备方法，其特征在于：所述的CH₄、H₂气体按摩尔比CH₄/H₂=1/(1-20)配置；且所述CH₄与HfCl₄(TaCl₅)的摩尔比满足CH₄/（HfCl₄+TaCl₅）=（0.2-5）/1。

7.根据权利要求6所述的一种Hf(Ta)C超高温复相涂层的制备方法，其特征在于：所述的混合粉末由机械送粉装置均匀连续输送至沉积炉反应器内部。

8.根据权利要求7所述的一种Hf(Ta)C超高温复相涂层的制备方法，其特征在于：所述基体材料选自C/C复合材料、石墨、碳化物陶瓷中的一种。

9.根据权利要求8所述的一种Hf(Ta)C超高温复相涂层的制备方法，其特征在于：基体材料表面处理是对基体材料表面进行抛光、超声波酒精清洗、真空干燥；所述抛光是用4000目以上SiC砂纸将基体材料表面打磨抛光；所述超声波酒精清洗是将基体材料置于酒精中，用40kHz赫兹的超声波清洗30min；所述真空干燥的温度为120℃，干燥时间120min。