一种低热导SiCN‑Y2SiO5环境阻障复合涂层制备方法与流程

文档序号:11824461阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种低热导SiCN-Y2SiO5环境阻障复合涂层制备方法,其特征在于,采用以下步骤:

(1)以无水乙醇为球磨介质,采用行星球磨Y2SiO5粉体,干燥后研磨得到陶瓷骨料粉Y2SiO5,采用加入过氧化二异丙苯交联后的聚硅氮烷在管式炉中,氩气气氛保护下热解得到SiCN陶瓷粉末;

(2)将陶瓷骨料粉Y2SiO5和SiCN按照质量比为4~9∶1~6均匀研磨混合后分别分散于异丙醇溶剂中,采用磁力搅拌5-20min,再向其中加入0.2-10wt%聚乙烯醇作为分散剂,继续磁力搅拌5-20min,然后采用细胞超声粉碎机超声震荡10-40min得到均匀的悬浮液;

(3)向悬浮液中加入环氧树脂和聚醚砜树脂组成的混合粘结剂,然后控制搅拌转速为200-600r/min,机械搅拌6-24h,同时采用30-70℃恒温油浴加热,确保粘结剂在悬浮液中充分溶解混合;

(4)将混合得到的料浆放入真空干燥器中抽真空排除料浆中的空气,然后转入注射器中,再把注射器装入精密注射泵上,并连接注射器与喷嘴;分别将喷嘴和盛去离子水的接收容器连接电源的正极和负极,同时打开电源和注射泵进行电喷制备,结束后将得到的多孔微球前驱体静置,过滤后自然晾干;

(5)将得到的多孔微球前驱体放入1000-1250℃高温箱式炉中烧结保温1-4h,控制升温速率和降温速率均为2-6℃/min,再过筛得到30-125μm的多孔复合陶瓷微球;

(6)将得到的多孔复合陶瓷微球在带有Si/mullite涂层的C/SiC复合材料试样表面采用超音速等离子喷涂制备得到SiCN-Y2SiO5环境阻障复合外涂层。

2.根据权利要求1所述的一种低热导SiCN-Y2SiO5环境阻障复合涂层制备方法,其特征在于,步骤(1)中陶瓷骨料粉Y2SiO5的粒径为0.5-1μm,SiCN陶瓷粉末的粒径为20-120nm。

3.根据权利要求1所述的一种低热导SiCN-Y2SiO5环境阻障复合涂层制备方法,其特征在于,步骤(1)中管式炉的温度控制在1000-1400℃,热解1-5h,升温速率和降温速率均为2-8℃/min。

4.根据权利要求1所述的一种低热导SiCN-Y2SiO5环境阻障复合涂层制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的悬浮液中陶瓷骨料粉Y2SiO5与异丙醇的质量比为1~8∶2~10。

5.根据权利要求1所述的一种低热导SiCN-Y2SiO5环境阻障复合涂层制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的混合粘结剂在悬浮液中的浓度为5-12wt%。

6.根据权利要求1所述的一种低热导SiCN-Y2SiO5环境阻障复合涂层制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的混合粘结剂由质量比为1~4∶1~9的环氧树脂和聚醚砜树脂组成。

7.根据权利要求1所述的一种低热导SiCN-Y2SiO5环境阻障复合涂层制备方法,其特征在于,步骤(4)中电喷涂过程中控制注射速率为1.5-4.0mL/min,电源电压为5-20kV。

8.根据权利要求1所述的一种低热导SiCN-Y2SiO5环境阻障复合涂层制备方法,其特征在于,步骤(6)进行超音速等离子喷涂时,控制电压为350-500V,电流为100-200A,氩气流量为80-120L/min,氢气流量为8-20L/min,送粉器流量为2-10g/min,喷枪移动的速率为400-1000mm/s,喷涂距离为8-15mm,基体预热温度为300-800℃,喷涂次数为20-50次,喷涂结束后自然冷却到室温,得到SiCN-Y2SiO5环境阻障复合外涂层。

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