[发明专利]一种在碳材料表面制备Si‑SiC抗氧化涂层的方法

摘要

一种在碳材料表面制备Si‑SiC抗氧化涂层的方法，属于材料技术领域，按以下步骤进行：（1）将高密度石墨块打磨抛光并洗涤烘干，获得石墨基体；（2）将SiC、酚醛树脂和无水乙醇混合搅拌均匀，超声分散；（3）将石墨基体置于料浆浸渍，自然风干再置于100~150℃烘箱中固化，形成预涂层；（4）置于管式炉中，在氮气气氛条件下700~900℃保温裂解；（5）将硅块和裂解后试样置于石墨坩埚并通过石墨板隔开；（6）抽真空升温至1650~1850℃进行气相渗硅，随炉冷却。本发明首次采用料浆浸涂结合气相硅浸渗制备Si‑SiC抗氧化涂层，易操作、成本低、涂层厚度可控制，制备周期短；过渡层可增加涂层的抗热震性能。

主权项

一种在碳材料表面制备Si‑SiC抗氧化涂层的方法，其特征在于按以下步骤进行：（1）将密度为1.72~1.83g/cm3的石墨块打磨抛光后用无水乙醇洗涤干净，然后烘干，获得石墨基体；（2）将SiC、酚醛树脂和无水乙醇混合搅拌均匀，然后经超声分散的方式形成均匀的料浆；SiC、酚醛树脂和无水乙醇的混合比例按SiC占全部物料总重量的35~45%，酚醛树脂占全部物料总重量的10~15%，其余为无水乙醇；（3）将石墨基体置于料浆浸渍至少3次然后取出，每次浸渍的时间为3~5s，每次浸渍后自然风干再置于100~150℃烘箱中固化，在石墨基体表面形成均匀的预涂层，获得预涂层基体；其中最后一次固化时间至少1小时，相邻两次浸渍之间的固化时间至少15分钟；（4）将预涂层基体置于管式炉中，在氮气气氛条件下升温至700~900℃保温裂解0.5~2h，升温过程中控制升温速率为2~5℃/min，获得裂解后试样；（5）将硅块置于小石墨坩埚内，用带有通孔的石墨板盖住石墨坩埚，然后将盖有石墨板的小石墨坩埚置于大石墨坩埚内，将裂解后试样放置在石墨板上，通过石墨板将裂解后试样和硅块隔开；（6）在真空状态下，将大石墨坩埚及其内部的物料升温至1650~1850℃，保温0.5~2h，硅块形成蒸汽并从石墨板上的通孔通过，与裂解后试样进行气相渗硅反应；气相渗硅结束后随炉冷却，在石墨基体表面获得Si‑SiC抗氧化涂层。