[发明专利]一种用于碳化硅陶瓷基复合材料的多层结构环境障涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种多层结构环境障涂层，其特征在于，由内向外依次包括：粘结层Si，中间第一层Yb₂O₃-2SiO₂，中间第二层Yb₂O₃-SiO₂，外层La₂O₃-2MgO-11Al₂O₃。

2.根据权利要求1所述的多层结构环境障涂层，其特征在于粘结层Si厚度为100-200 μm；中间第一层 Yb₂O₃-2SiO₂厚度为15-50 μm；中间第二层Yb₂O₃-SiO₂厚度为10-50 μm；外层La₂O₃-2MgO-11Al₂O₃厚度为30-180 μm。

3.根据权利要求1所述的多层结构环境障涂层，其特征在于所述多层结构环境障涂层主要用于碳化硅陶瓷基复合材料的表面。

4.权利要求1所述的多层结构环境障涂层的制备方法，其特征在于，采用大气等离子喷涂工艺在碳化硅陶瓷基复合材料表面依次制备粘结层Si、中间第一层 Yb₂O₃-2SiO₂、中间第二层Yb₂O₃-SiO₂和外层La₂O₃-2MgO-11Al₂O₃。

5.根据权利要求4所述的多层结构环境障涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）对碳化硅陶瓷基复合材料表面进行喷砂、打磨预处理；预处理后的碳化硅陶瓷基复合材料的表面粗糙度为3-15 μm；

（2）对预处理后的碳化硅陶瓷基复合材料进行清洗并干燥；

（3）采用大气等离子喷涂工艺在超声波清洗和干燥后的碳化硅陶瓷基复合材料上依次制备粘结层Si、中间第一层 Yb₂O₃-2SiO₂、中间第二层Yb₂O₃-SiO₂和外层La₂O₃-2MgO-11Al₂O₃，得到附着于碳化硅陶瓷基复合材料上的多层结构环境障涂层。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，喷砂工艺条件为：100-300目刚玉砂，压缩空气压强0.5-1.0 MPa；打磨工艺条件为：500-1000目金刚石砂轮，转速100-500转/分钟。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，采用大气等离子喷涂工艺，在经过超声波清洗和烘干后的碳化硅陶瓷基复合材料表面制备粘结层Si，喷涂所用Si粉粒度20-60μm，粘结层Si厚度为100-200 μm；在大气等离子喷涂过程中基体温度600℃-900℃，喷枪功率为15-35 kW，喷涂距离为50-200 mm，送粉率为5-20%，喷涂角度为30°-60°。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，采用大气等离子喷涂工艺，在粘结层Si的表面制备中间第一层 Yb₂O₃-2SiO₂，喷涂所用Yb₂O₃-2SiO₂粉粒度为35-150 μm，中间第一层 Yb₂O₃-2SiO₂厚度为15-50 μm；在大气等离子喷涂过程中基体温度600℃-900℃，喷枪功率为20-45 kW，喷涂距离为50-200 mm，送粉率为5-20%，喷涂角度为30°-60°。