[发明专利]一种采用碳/碳复合材料Yb2Si2O7晶须增韧Yb2Si2O7抗氧化涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种采用碳/碳复合材料Yb₂Si₂O₇晶须增韧Yb₂Si₂O₇抗氧化涂层的制备方法，属于C/C复合材料涂层制备技术领域。包括以下步骤：1)取硝酸镱粉体和硅酸钠粉体，溶解于水中制得溶液A；2)将溶液A进行热处理，制得粉体A，烧结、冷却，制得Yb₂Si₂O₇粉体；3)取Yb₂Si₂O₇粉体和Yb₂Si₂O₇晶须，分散于仲丁醇中，制得悬浮液A，超声处理后，制得悬浮液B；4)向悬浮液B中加碘化碳，制得溶液B；5)将溶液B加入水热釜内，将带有SiC内涂层的碳/碳复合材料试样夹在水热釜内的阴极上，超声反应；6)反应结束后取出试样，干燥制得碳/碳复合材料Yb₂Si₂O₇晶须增韧的Yb₂Si₂O₇抗氧化涂层。本发明操作方便，原料易得，制备成本较低，在低温下即可获得结构可控且性能良好的抗氧化外涂层。

技术领域

本发明属于C/C复合材料涂层制备技术领域，具体涉及一种采用碳/碳复合材料Yb₂Si₂O₇晶须增韧Yb₂Si₂O₇抗氧化涂层的制备方法。

背景技术

C/C复合材料是碳纤维增强碳基体的一类复合材料，它是目前极少数可在 2000℃以上保持较高力学性能的材料之一，具有低密度、高比强、高比模、低热膨胀系数、耐热冲击、耐烧蚀、耐含固体微粒燃气的冲刷等一系列优异性能，尤其是这种材料的强度随温度的升高不降反升的独特性能，而被广泛用于航空航天、军事领域、高温结构件等高技术领域。然而，C/C复合材料在高温氧化性气氛下极易氧化，并且氧化速率随着温度的升高而迅速增大。随着世界各国对超高温材料性能要求的不断提升，C/C复合材料的抗氧化问题显得尤为重要.

目前提高C/C复合材料抗氧化性能主要有两种途径：一种是基体改性技术，但这种改性技术只适用于低温段对C/C复合材料的氧化保护；另一种是表面涂层技术，涂层技术则能够有效解决C/C材料的高温防氧化问题。SiC内涂层由于与C/C复合材料的物理、化学相容性好而普遍作为过渡层使用，但是单一的SiC内涂层不能对C/C基体提供有效的保护，在干燥的环境下，SiC在还原性气氛下可以在2200℃保持稳定。在氧化性气氛下，SiC的抗氧化性在 1500℃时依然良好，在1700℃以上时会强烈氧化生成SiO₂。但是，在水蒸气气氛下，SiC表面SiO₂薄膜与H₂O反应生成Si(OH)₄，导致材料表面严重退化。