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公开(公告)号：CN119371223A
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202310922841.7
申请日：2023-07-26
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/83 , C04B35/52 , C04B35/622
Abstract: 本发明属于热防护性材料设计与制备技术领域，具体涉及一种超细陶瓷粉体改性C/C‑SiC‑ZrC复合材料的制备方法和应用。所述复合材料由炭纤维、增碳层、SiC和ZrC基体和超细陶瓷相组成，所述增碳层包覆在炭纤维上，所述SiC、ZrC、超细陶瓷相构成的陶瓷相包覆在C基体上，其中SiC、ZrC为原位生成，超细陶瓷相均匀分布在由SiC和ZrC构成的陶瓷基体内部；所述超细陶瓷相是通过熔渗的方式直接引入所述复合材料中。其制备方法为包括按设计组分配取Si、Zr和超细陶瓷，通过熔渗工艺将配取得组分熔渗至C/C坯体上，得到优质的产品。本发明所设计和制备产品具有优异的耐烧蚀性能，特别适合用作热防护部件。
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公开(公告)号：CN116334508B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310627396.1
申请日：2023-05-31
Applicant: 中南大学
IPC: C22C47/04 , C22C1/10 , C22C29/02 , C22C29/16 , C22C47/08 , C22C49/02 , C22C49/14 , C04B35/56 , C04B35/58 , C04B35/626 , C22C101/10
Abstract: 本发明公开了一种金属高熵陶瓷改性C/C复合材料及其制备方法，将C/C多孔体置于浸渍剂中浸渍，然后裂解，重复浸渍‑裂解，获得C/C‑SiC多孔体，然后将含原料粉末的刷涂浆料刷涂进C/C‑SiC多孔体中，烧结处理，然后重复刷涂‑烧结处理直至获得致密的金属高熵陶瓷改性C/C复合材料；本发明的制备方法，直接采用包含高熵陶瓷粉体、W粉、Cu粉的刷涂浆料作为基体原料，在烧结过程中，没有物料之间的化学反应，仅仅只是Cu的溶解，烧结温度低，不仅避免了反应过程中对碳纤维的损伤，提升了复合材料的性能，而且大幅降低了工艺成本。
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公开(公告)号：CN116332678B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310619101.6
申请日：2023-05-30
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/89 , C04B35/56 , C04B35/622 , C04B35/65 , C04B35/653
Abstract: 本发明公开了一种在碳材料表面制备碳化钽涂层的方法，属于陶瓷材料技术领域。该方法是将碳基材料进行表面活化预处理，得到活化碳基材料，在活化碳基材料表面涂布碳化硅前躯体浆料后，进行干燥和烧结，在活化碳基材料表面生成碳化硅纳米线过渡层，在碳化硅纳米线过渡层表面涂布碳化钽前躯体浆料后，包埋于熔盐体系中进行热处理，所得热处理产物进行淬火和水浸。该方法能够在碳基材料表面制备均匀、致密的碳化钽涂层，并能够改善碳材料与碳化钽之间因热膨胀系数差异过大而导致涂层开裂脱落等技术问题，从而提高复合材料的使用寿命，且操作简单、成本低，有利于工业化生产。
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公开(公告)号：CN115369336A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211299442.1
申请日：2022-10-24
Applicant: 中南大学
IPC: C22C49/02 , C22C49/14 , C22C101/10
Abstract: 本发明公开了一种W‑Cu‑ZrC‑HfC金属陶瓷改性C/C复合材料的制备方法，所述复合材料由包裹热解碳层的碳纤维束，以及填充于碳纤维束之间的金属陶瓷相组成，所述金属陶瓷相为W‑Cu‑ZrC‑HfC，其中W、Cu弥散分布于ZrC、HfC中。制备方法为：将C/C多孔体进行预氧化处理获得C/C‑COOH，将C/C‑COOH多孔体采用硅烷偶联剂进行表面修饰，获得C/C‑硅烷，然后于C/C‑硅烷表面刷涂含WC的浆料，固化处理，获得C/C‑WC，最后将C/C‑WC用(ZrHf)2Cu粉料包埋，然后于1200℃~1500℃进行熔渗反应，即得W‑Cu‑ZrC‑HfC金属陶瓷改性C/C复合材料。
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公开(公告)号：CN114988905A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210844919.3
申请日：2022-07-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种Al2O3填充Cf/PyC‑SiCNWs复合材料及其制备方法，将K2SiF6粉、Si粉、Al2O3粉、CaCl2粉、CsF粉，混合获得熔盐粉料A，将Cf/PyC多孔体包埋于熔盐粉料A中，然后于保护气氛下反应，冷却即得Al2O3填充Cf/PyC‑SiCNWs复合材料。本发明通过低温法制备的Al2O3填充Cf/PyC‑SiCNWs复合材料，含PyC‑SiCNWs双相界面，其中界面外层由SiCNWs与SiC纳米颗粒缠绕而成，界面内层为热解碳层组成，Al2O3填充在Cf/PyC‑SiCNWs复合材料的孔隙中，具有优异的抗氧化性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113943156B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202111561456.1
申请日：2021-12-20
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/482 , C04B35/622 , C04B35/64
Abstract: 本发明公开一种可规模化制备HfO2‑ThO2超高温氧化物复相陶瓷的方法，包括如下步骤：将HfO2粉、ThO2粉、烧结助剂混合，获得混合粉，造粒获得粉料，将粉料进行模压成型，获得复相陶瓷生坯，再于氧化气氛下烧结即得HfO2‑ThO2超高温复相陶瓷；所述模压成型采用二次保压；本发明首创的提供了一种在常压下将HfO2‑ThO2超高温氧化物复相陶瓷烧结致密的方法，发明人发现，在有烧结助剂的情况下，通过压制过程中采用二次保压获得的生坯，通过在氧化气氛下烧结即能够获得致密的HfO2‑ThO2超高温氧化物复相陶瓷。本发明的制备方法，由于在常压下进行烧结，无需特殊的设备，因此可以实现低成本、大规模的生产。
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公开(公告)号：CN113443928B
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202111000308.2
申请日：2021-08-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种钨和/或锆基复相陶瓷涂层的制备方法，包括：将碳碳基体与氯盐金属粉末混合物加入到石墨坩埚中，利用高温氩气氛围下的熔盐溶解、流动，在碳碳基体表面盐浴制备得到陶瓷涂层。本发明提供的制备方法巧妙利用熔盐1300~1700℃液相的载体作用，在碳基材料表面沉积致密度高的陶瓷复相涂层。本发明提供的方法生产周期短、工艺简单、节约成本。
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公开(公告)号：CN113582713A
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202111147722.6
申请日：2021-09-29
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/83 , C04B35/56 , C04B35/565 , C04B41/87
Abstract: 本发明公开一种陶瓷涂层防护梯度碳陶复合材料及其制备方法，陶瓷涂层防护梯度碳陶复合材料包括：梯度碳陶复合材料，其表面设置有内凹结构；梯度碳陶复合材料为梯度C/C‑ZrC‑SiC复合材料；以及，超高温陶瓷涂层，沿梯度碳陶复合材料表面及内凹结构内壁面连续设置；超高温陶瓷涂层是由难溶金属沿梯度碳陶复合材料表面扩散及下渗，并与梯度碳陶复合材料表面反应所形成的难溶金属碳化物涂层；从而使得形成的陶瓷涂层是一种三维插孔结构涂层，其界面强度远大于二维平面涂层，且内凹结构的设置使得涂层的表面积大大增加，同时可以提高复合材料表面熔体流动的阻力，进而可以提高复合材料的整体耐温性能，降低涂层剥离的风险。
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公开(公告)号：CN113443928A
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202111000308.2
申请日：2021-08-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种钨和/或锆基复相陶瓷涂层的制备方法，包括：将碳碳基体与氯盐金属粉末混合物加入到石墨坩埚中，利用高温氩气氛围下的熔盐溶解、流动，在碳碳基体表面盐浴制备得到陶瓷涂层。本发明提供的制备方法巧妙利用熔盐1300~1700℃液相的载体作用，在碳基材料表面沉积致密度高的陶瓷复相涂层。本发明提供的方法生产周期短、工艺简单、节约成本。
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公开(公告)号：CN112457056B
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202011366775.2
申请日：2020-11-30
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/87
Abstract: 本发明公开了一种成分梯度可控多元超高温陶瓷改性C/C复合材料的制备方法，通过多种超高温陶瓷(ZrC、HfC、HfB2等)和高温陶瓷(SiC)复合改性C/C复合材料的多段设计，使陶瓷相在C/C基体内部形成连续成分梯度分布形态，实现分区域应对不同温域场的抗烧蚀抗氧化性能要求，同时避免成分突变引起的力学性能降低的缺点。本发明分段采用熔盐熔渗和普通反应熔渗相结合的制备工艺，以及梯度熔渗粉料配置，实现了近烧蚀端的强陶瓷相界面设计，以及近烧蚀端向远烧蚀端方向，超高温陶瓷相含量依次递减，而高温陶瓷相依次递增陶瓷相分布调控，最终形成了一种满足材料性能要求的不同陶瓷相成分和含量呈梯度变化的梯度陶瓷基复合材料。
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