超高温抗烧蚀C/C‑SiC‑ZrB2智能复合材料的制作方法

文档序号:12637283阅读:219来源:国知局

本发明涉及一种超高温抗烧蚀C/C-SiC-ZrB2智能复合材料,属于化工材料技术领域。



背景技术:

超高温材料是指在应力、氧化等授严苛的环境,以及约在2000℃超高温状态下仍能照常使用的最耐热的高级材料。

C/C复合材料具有重量轻、比强度高、比刚度高、模量高、热膨胀系数低、高温下强度高、良好的烧蚀性能和较大温度范围的抗蠕变能力,以及良好的抗热震性能等优点。

从室温至2 000℃范围内,C/C复合材料的强度随温度升高而增加,2 500℃时仍具有较高的强度。与许多金属合金及陶瓷基复合材料相比,C/C复合材料的比强度最高,但其作为高温结构材料的应用极为有限,这是因为在氧化环境中,特别是超过350℃ ,其使用效果非常差,在500℃以上会燃烧。因此,开发可靠的氧化保护系统对发挥C/C复合材料的全部潜能非常关键。为此,许多研究机构对该问题进行了深入的研究,如通过向基体中添加SiO2、ZrO2、Al203,等和改进表面涂层来研究对抗氧化性的影响。美、俄、法等国家近年来提出用难熔碳化物涂层来提高炭一炭复合材料的抗氧化能力,降低烧蚀率,承受更高的燃气温度或更长的工作时间,所用的难熔碳化物有SiC、HfC、TaC、NbC、ZrC等。

国内在超高温抗烧蚀C/C复合材料研究方面历史较短, 材料研究基本上处于探索阶段。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术的不足之处,提供一种超高温抗烧蚀C/C-SiC-ZrB2智能复合材料。

本发明的超高温抗烧蚀C/C-SiC-ZrB2智能复合材料,其制备方法包括如下步骤:

1)将含有ZrB2和SiC的浆料浸涂于C/C复合材料表面;然后进行固化处理;2)将步骤1)重复多次;

3)将固化后的材料进行高温处理后得到预涂层材料;

4)将预涂层材料进行二次高温处理;制得超高温抗烧蚀C/C-SiC-ZrB2智能复合材料。

优选地,

所述的步骤1)中,固化温度为100—150℃。

所述的步骤3)中,高温处理温度为1000-1200℃,时间为1-2h。

所述的步骤4)中,二次高温处理温度为1500-1800℃, 时间为1-2h。

本发明的超高温抗烧蚀C/C-SiC-ZrB2智能复合材料,是一种性能优良的超高温材料,具有良好的超高温抗烧蚀效果。

具体实施方式

实施例1

1)将含有ZrB2和SiC的浆料浸涂于C/C复合材料表面;然后进行固化处理;2)将步骤1)重复多次;

3)将固化后的材料进行高温处理后得到预涂层材料;

4)将预涂层材料进行二次高温处理;制得超高温抗烧蚀C/C-SiC-ZrB2智能复合材料。

所述的步骤1)中,固化温度为100℃。

所述的步骤3)中,高温处理温度为1000℃,时间为1h。

所述的步骤4)中,二次高温处理温度为1800℃, 时间为2h。

实施例2

本发明的超高温抗烧蚀C/C-SiC-ZrB2智能复合材料,其制备方法包括如下步骤:

1)将含有ZrB2和SiC的浆料浸涂于C/C复合材料表面;然后进行固化处理;2)将步骤1)重复多次;

3)将固化后的材料进行高温处理后得到预涂层材料;

4)将预涂层材料进行二次高温处理;制得超高温抗烧蚀C/C-SiC-ZrB2智能复合材料。

所述的步骤1)中,固化温度为150℃。

所述的步骤3)中,高温处理温度为1200℃,时间为2h。

所述的步骤4)中,二次高温处理温度为1500℃, 时间为1h。

实施例3

本发明的超高温抗烧蚀C/C-SiC-ZrB2智能复合材料,其制备方法包括如下步骤:

1)将含有ZrB2和SiC的浆料浸涂于C/C复合材料表面;然后进行固化处理;2)将步骤1)重复多次;

3)将固化后的材料进行高温处理后得到预涂层材料;

4)将预涂层材料进行二次高温处理;制得超高温抗烧蚀C/C-SiC-ZrB2智能复合材料。

所述的步骤1)中,固化温度为120℃。

所述的步骤3)中,高温处理温度为1100℃,时间为1.5h。

所述的步骤4)中,二次高温处理温度为1600℃, 时间为1.5h。

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