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昆明理工大学;上海航天精密机械研究所冯晶获国家专利权

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龙图腾网获悉昆明理工大学;上海航天精密机械研究所申请的专利一种碳化硅复合材料表面高结合强度强阻氧环境障涂层及其制备方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN117567180B

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-13发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202311539927.8,技术领域涉及:C04B41/90;该发明授权一种碳化硅复合材料表面高结合强度强阻氧环境障涂层及其制备方法是由冯晶;颜士肖;刘驰;孙晓亮;陈琳;王建坤;张陆洋;田将;李柏辉设计研发完成,并于2023-11-19向国家知识产权局提交的专利申请。

一种碳化硅复合材料表面高结合强度强阻氧环境障涂层及其制备方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种碳化硅复合材料表面高结合强度强阻氧环境障涂层及其制备方法,该环境障涂层自下而上依次由钽金属粘结层、氧化钽阻氧层、氧化钽钽酸盐复合过渡层及钽酸盐环境障涂层组成;所述陶瓷环境障涂层与碳化硅复合材料基底的结合强度大于30MPa,气孔率小于5%。其制备方法是通过大气等离子喷涂在碳化硅复合材料表面喷涂钽金属粘结层,再将其在200℃保温1h后在其表面获得厚度小于1微米厚的氧化钽阻挡层;再依次通过大气等离子喷涂氧化钽钽酸盐复合过渡层及钽酸盐环境障涂层。本发明制备的碳化硅复合材料表面环境障涂层具有强阻氧和高结合强度的特性,能够一定程度上解决当前碳化硅涂层材料存在的结合强度低和易氧化失效的问题。

本发明授权一种碳化硅复合材料表面高结合强度强阻氧环境障涂层及其制备方法在权利要求书中公布了:1.一种碳化硅复合材料表面高结合强度强阻氧环境障涂层,其特征在于,从碳化硅复合材料基底表面自下而上依次由金属钽粘结层(2)、氧化钽阻氧层(3)、氧化钽钽酸盐复合过渡层(4)及钽酸盐环境障涂层(5)组成;制备方法按以下步骤实现: 1)在碳化硅复合材料基底表面通过大气等离子喷涂金属钽粘结层(2);大气等离子喷涂的工艺参数为:喷枪功率为32~40kW,喷枪距离为130~260mm,氩气和氢气的气流量分别为3512和3513slpm,进料速度为36~50gmin,喷枪速度为100~300mms,喷涂时间为1~3min;制备金属钽粘结层(2)的材料为钽,涂层厚度为150~200μm,气孔率小于2%; 2)将制备的金属钽粘结层(2)在100~200℃保温1~3h后在其表面获得氧化钽阻氧层(3),氧化钽阻氧层(3)厚度小于1μm; 3)在氧化钽阻氧层(3)的表面通过大气等离子喷涂氧化钽钽酸盐复合过渡层(4);大气等离子喷涂工艺参数为:喷枪功率为43~50kW,喷枪距离为130~200mm,氩气和氢气的气流量分别为4312和4113slpm,进料速度为40~52gmin,喷枪速度为160~300mms,喷涂时间为2~5min;制备氧化钽钽酸盐复合过渡层(4)的材料为Ta2O5和MTaO4,其中Ta2O5的质量分数为21~35%,Ta2O5为粒径小于10nm的球形粉体,涂层厚度为50~120μm,气孔率小于3%; 4)在氧化钽钽酸盐复合过渡层(4)的表面通过大气等离子喷涂钽酸盐环境障涂层(5);大气等离子喷涂工艺参数为:喷枪功率为46~55kW,喷枪距离为100~230mm,氩气和氢气的气流量分别为4312和4113slpm,进料速度为45~52gmin,喷枪速度为200~300mms,喷涂时间为3~6min;制备钽酸盐环境障涂层(5)的材料为MTaO4,涂层厚度为60~100μm,气孔率小于5%;氧化钽钽酸盐复合过渡层(4)与钽酸盐环境障涂层(5)中MTaO4的M为同一元素,为Sc和Al中的一种;所述高结合强度强阻氧环境障涂层与碳化硅复合材料基底的结合强度大于40MPa,氧化失重小于3%。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人昆明理工大学;上海航天精密机械研究所,其通讯地址为:650500 云南省昆明市一二一大街文昌路68号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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