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公开(公告)号：CN114908322B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210838524.2
申请日：2022-07-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种耐烧蚀三维镶嵌陶瓷涂层及其制备方法，所述制备方法为在碳材料中设置内凹结构，然后将梯度高导热陶瓷内嵌体，置于内凹结构内中，获得含梯度高导热陶瓷内嵌体的碳材料，再将含梯度高导热陶瓷内嵌体的碳材料置于含硅粉的模具中，通过热蒸镀于梯度高导热陶瓷内嵌体与碳材料内凹结构的表面形成SiC过渡层，最后再于含梯度高导热陶瓷内嵌体的碳材料的表面设置超高温陶瓷涂层，即得耐烧蚀三维镶嵌陶瓷涂层；本发明通过在碳材料中设置梯度结构的高导热陶瓷内嵌体，然后依次进行SiC过渡层以及超高温陶瓷涂层，形成耐烧蚀三维镶嵌陶瓷涂层，在三者的协同作用下，不仅使涂层与基体结合为一体，而且能大幅提升碳材料的抗烧蚀性能。
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公开(公告)号：CN114908322A
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN202210838524.2
申请日：2022-07-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种耐烧蚀三维镶嵌陶瓷涂层及其制备方法，所述制备方法为在碳材料中设置内凹结构，然后将梯度高导热陶瓷内嵌体，置于内凹结构内中，获得含梯度高导热陶瓷内嵌体的碳材料，再将含梯度高导热陶瓷内嵌体的碳材料置于含硅粉的模具中，通过热蒸镀于梯度高导热陶瓷内嵌体与碳材料内凹结构的表面形成SiC过渡层，最后再于含梯度高导热陶瓷内嵌体的碳材料的表面设置超高温陶瓷涂层，即得耐烧蚀三维镶嵌陶瓷涂层；本发明通过在碳材料中设置梯度结构的高导热陶瓷内嵌体，然后依次进行SiC过渡层以及超高温陶瓷涂层，形成耐烧蚀三维镶嵌陶瓷涂层，在三者的协同作用下，不仅使涂层与基体结合为一体，而且能大幅提升碳材料的抗烧蚀性能。
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公开(公告)号：CN114380613B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202210284995.3
申请日：2022-03-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种轴向梯度和平面均质的超高温陶瓷基复合材料的制备方法，通过轴向梯度碳纤维预制体编织和梯度低熔点合金丝点阵植入相结合的方法，使碳相呈轴向梯度变化，陶瓷相在梯度C/C基体内部呈连续成分梯度分布和平面点阵均质分布的形态，本发明方法实现了轴向上，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，而碳相依次递增的物相分布调控；平面方向上，各陶瓷相均匀分布，最终形成了一种满足材料性能要求的轴向上不同陶瓷相、碳相成分和含量呈梯度变化，平面上陶瓷相均匀分布的梯度陶瓷基复合材料。
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公开(公告)号：CN112457056A
公开(公告)日：2021-03-09
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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公开(公告)号：CN108975924A
公开(公告)日：2018-12-11
申请号：CN201810851967.9
申请日：2018-07-30
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/66 , C04B35/83 , C04B35/80 , C04B35/565 , C04B35/56 , C04B35/622 , C04B35/64
CPC classification number: C04B35/66 , C04B35/5622 , C04B35/565 , C04B35/622 , C04B35/64 , C04B35/806 , C04B35/83 , C04B2235/40 , C04B2235/404 , C04B2235/656 , C04B2235/6567
Abstract: 本发明公开了一种类Z-pins金属棒增强碳陶复合材料的制备方法，将经预处理的金属粉末填充至碳陶复合材料的纵向盲孔中，压制成型，真空或惰性气氛下进行烧结，即获得类Z-pins金属棒碳陶复合材料；本发明技术方案，通过在已成型的碳碳预制体或碳陶复合材料的厚度方向中预制盲孔，然后在盲孔中充填金属或合金粉末后烧结获得类Z-pins结构增强碳陶复合材料，一方面，所形成的类Z-pins结构中的金属在高温环境下，会优先于陶瓷基体的氧化，并达到优良的裂纹、孔洞等缺陷的自愈合效果，延长试样的高温服役时间及提高其高温服役性能；另一方面所述类Z-pins的机械侨联和拔出，消耗大量的能量，从而提高基体的抗层间开裂性能，提升碳陶复合材料的力学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116397228B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310661272.5
申请日：2023-06-06
Applicant: 中南大学
IPC: C23C28/00
Abstract: 本发明公开了一种在石墨材料表面制备合金/碳化钽复合涂层的方法，将合金丝缠绕在石墨材料表面，然后将缠绕合金丝的石墨材料埋入混合盐中，然后于空气气氛中进行熔盐反应处理即得；所述混合盐由基盐、钽源、还原剂、活化剂、稀土金属氧化物组成，其中基盐为硼砂，钽源选自氧化钽和/或钽，还原剂为B4C，活化剂选自NaF和/或KF，稀土金属氧化物选自氧化镧、氧化铈、氧化钪、氧化钆中的至少一种。本发明的方法所制备的合金/碳化钽复合涂层具有较高的硬度和耐氧化腐蚀性能；本发明的方法可以在石墨上制备不同的合金/碳化钽复合涂层，操作简单，无需特殊设备，成本低廉，适合工业化生产。
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公开(公告)号：CN114380613A
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202210284995.3
申请日：2022-03-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种轴向梯度和平面均质的超高温陶瓷基复合材料的制备方法，通过轴向梯度碳纤维预制体编织和梯度低熔点合金丝点阵植入相结合的方法，使碳相呈轴向梯度变化，陶瓷相在梯度C/C基体内部呈连续成分梯度分布和平面点阵均质分布的形态，本发明方法实现了轴向上，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，而碳相依次递增的物相分布调控；平面方向上，各陶瓷相均匀分布，最终形成了一种满足材料性能要求的轴向上不同陶瓷相、碳相成分和含量呈梯度变化，平面上陶瓷相均匀分布的梯度陶瓷基复合材料。
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公开(公告)号：CN113582713B
公开(公告)日：2022-01-28
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熔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熔金属碳化物涂层；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：CN110963799A
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN202010012615.1
申请日：2020-01-07
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/565 , C04B35/65 , C04B35/56 , C04B35/52 , C04B35/83
Abstract: 本发明公开了一种液相硅辅助成形热防护类Z-pins硅化物陶瓷棒结构的制备方法，在碳陶复合材料的纵向盲孔中，成形多孔难熔金属棒，然后通过液相渗硅反应，即获得类Z-pins硅化物陶瓷棒增强碳陶复合材料；所述难熔金属选自Zr、V、Hf、Ti、Th中的至少一种。本发明类Z-pins硅化物陶瓷棒结构在高温环境下将氧化为以下两种类型的氧化物：一是高熔点金属氧化物(熔点1700～2700℃)，主要由Zr、V、Hf、Ti、Th难熔金属形成的一元、二元或多元氧化物，二是低熔点氧化物如(SiO2和WO3)；通过这两类金属氧化物不同的氧化机制与补偿机制，最终使得碳陶复合材料的抗烧蚀性能大幅提升。
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公开(公告)号：CN116063104A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202310354173.2
申请日：2023-04-06
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/88
Abstract: 本发明公开了一种多元陶瓷基复合材料及其制备方法，所述其制备方法为于C/C复合材料表面依次铺设熔渗粉料A、熔渗粉料B，然后熔渗处理，即得多元陶瓷基复合材料，所述熔渗粉料A由V粉与Si粉组成，所述熔渗粉料B由难熔金属粉M、V粉、Si粉组成，所述难熔金属粉M选自Hf粉，Zr粉，Ta粉中的至少一种；所制备的多元陶瓷基复合材料为超高温陶瓷组分与高温陶瓷互相匹配、各物相均匀分布、晶粒尺寸较小、且呈弥散分布的超高温陶瓷基复合材料。
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