[发明专利]一种直接保护碳纤维的抗硅蒸汽侵蚀内涂层及其原位制备方法

权利要求书

1.一种直接保护碳纤维的抗硅蒸汽侵蚀内涂层，其特征在于，该内涂层是在碳纤维表面通过化学气相沉淀的方式覆盖一层初级热解碳基底层，再在初级热解碳基底层表面通过化学气相沉的方式覆盖一层二级富碳化硅保护层；所述的初级热解碳基底层为紧密粘结在碳纤维表面上的热解碳，所述的二级富碳化硅保护层为与初级热解碳基底层紧密均匀结合的碳化硅。

2.一种直接保护碳纤维的抗硅蒸汽侵蚀内涂层的制备方法，其特征在于，步骤如下：

（1）将成型的立体织物预制体置在化学气相沉积反应室中，于900～1500℃，100～6000Pa真空度条件下，保温5～30min；

（2）以N₂、H₂气作为保护稀释气体，按小分子烃气：N₂：H₂=（10～50）:（10～50）:（0～4）的体积比将小分子烃气、N₂和H₂通入步骤（1）的反应室内，通气反应10～120min，得初级热解碳基底层，所述的N₂流速控制在100～2000ml/min；

（3）保持反应室温度和压力不变，按小分子烃气：小分子硅氯化合物气体：N₂：H₂=（0～50）:（10～50）:（10～100）:（0～15）的体积比将小分子烃气、小分子硅氯化合物气体、N₂和H₂通入步骤（1）的反应室内，通气反应20～300min，得二级富碳化硅保护层，所述的N₂流速控制在100～2000ml/min；

（4）降温冷却至室温，即得本发明直接保护碳纤维的抗硅蒸汽侵蚀内涂层。

3.根据权利要求2所述的直接保护碳纤维的抗硅蒸汽侵蚀内涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中反应温度为1000～1300℃，真空度为200～2000Pa。

4.根据权利要求2所述的直接保护碳纤维的抗硅蒸汽侵蚀内涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中小分子烃气为甲烷、乙烷、丙烷或丙烯；所述的小分子烃气：N₂：H₂=（4～8）:（5～8）:1，体积比；所述的N₂流速控制在500～800ml/min。

5.根据权利要求2所述的直接保护碳纤维的抗硅蒸汽侵蚀内涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中所述的小分子硅氯化合物气体为四氯硅烷、三氯硅烷、甲基三氯硅烷或甲基二氯硅烷；所述的小分子烃气：小分子硅氯化合物气体：N₂：H₂=（1～4）:（1～3）:6:1，体积比。