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公开(公告)号：CN104496564A
公开(公告)日：2015-04-08
申请号：CN201410844579.X
申请日：2014-12-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种在炭/炭复合材料表面制备陶瓷涂层的方法；属于高温结构材料制备技术领域。本发明以碳纤维整体毡为预制体；通过沉积热解碳，得到密度0.8～1.4g/cm3的C/C复合材料，然后通过渗硅，得到密度为1.7-2.1g/cm3的渗硅C/C复合材料；然后，通过逐层刷涂的方式在渗硅C/C复合材料表面刷涂涂料，所述涂料以质量百分比计包括：ZrB2粉 15-60％；SiC粉 5-35％；Zr粉 10-30％；B粉 5-20％；最后经烧结得到成品。本发明制备工艺简单，涂层成分和厚度可根据实际需要进行调整，所制备的涂层与基体结合良好，涂层表面致密无裂纹，便于产业化生产和应用。
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公开(公告)号：CN102659451B
公开(公告)日：2014-11-05
申请号：CN201210129286.4
申请日：2012-04-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种CVD SiC/SiO2梯度抗氧化复合涂层及其制备方法，主要用于石墨、C/C复合材料及易氧化陶瓷基材料(如C/C-陶瓷复合材料、C/陶复合材料、碳化物陶瓷等)的长时间抗氧化保护。涂层采用化学气相沉积(CVD)方法制备，具有良好的可控性和可设计性。涂层由SiC涂层、SiO2涂层及SiC与SiO2共沉积涂层组成。涂层由一种梯度构成，或由多个梯度构成多层复合梯度涂层，即由内至外涂层依次为SiC/SiC-SiO2/SiO2涂层，或依次SiC/SiC-SiO2/SiC～SiO2/SiC-SiO2/SiO2涂层，或依次为SiC/SiC-SiO2/SiO2/SiO2-SiC/SiC/SiC-SiO2/SiO2…SiC/SiC-SiO2/SiO2，或为SiC/SiC-SiO2/SiO2-SiC/SiC-SiO2/…/SiO2-SiC/SiC-SiO2/SiO2，或为SiC/SiC-SiO2/SiC～SiO2/SiO2-SiC/SiC～SiO2/…/SiC～SiO2/SiC-SiO2/SiO2，或仅为SiC～SiO2共沉积涂层。所制备的梯度复合涂层在室温至1700℃都具有良好的长时间抗氧化性能。
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公开(公告)号：CN102557703B
公开(公告)日：2013-10-09
申请号：CN201110348234.1
申请日：2011-11-07
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/83 , C04B35/622
Abstract: 一种双梯度碳化物改性C/C复合材料的制备方法，利用化学气相渗透/沉积工艺，在炭纤维预制体中炭纤维表面沉积炭和碳化物的双元基体；所制备的复合材料中，碳化物的密度从内径面到外径面由高到低呈梯度分布，炭的密度从内径面到外径面由低到高呈梯度分布，形成炭-陶瓷宏观梯度；在复合材料中炭纤维表面，从全部为炭涂层过渡到炭-碳化物共沉积涂层，最后全部为碳化物涂层呈梯度分布，形成炭-陶瓷微观梯度；获得双梯度碳化物改性C/C复合材料；该方法制得的材料具有耐高温、耐磨、抗冲刷、抗氧化、耐烧蚀、热冲击性能优越的特点。本发明工艺方法简单、操作方便、制备成本低、制备的C/C复合材料具有优良抗烧蚀及抗热震性能，适于工业化生产。
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公开(公告)号：CN102815971B
公开(公告)日：2013-08-21
申请号：CN201210300660.2
申请日：2012-08-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种Hf(Ta)C超高温复相涂层，所述Hf(Ta)C超高温复相涂层由HfC与HfTaC2组成，其中HfTaC2的摩尔分数为6-50％，均匀或梯度分布在涂层中。其制备方法是将经过表面处理的基体材料置于低压化学气相沉积炉中，以四氯化铪和五氯化钽混合粉末为铪源和钽源；甲烷为碳源；氩气为稀释气体；氢气为还原气体，将混合粉末输送至沉积炉反应器内部，在基体材料表面沉积制备Hf(Ta)C超高温复相涂层。本发明弥补了单一涂层在烧蚀过程中的局限性，充分发挥涂层各物相的优势，满足对基体材料长时间高温防护。本发明工艺简单，便于操作，所得涂层与基体结合良好，无层间裂纹和贯穿裂纹，抗热震性能和抗烧蚀性能优异；适用于炭/炭复合材料、炭/陶复合材料、石墨、碳化物陶瓷等材料的表面涂层与高温防护。
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公开(公告)号：CN102584350B
公开(公告)日：2013-06-26
申请号：CN201210027554.1
申请日：2012-02-09
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/87
Abstract: 本发明公开了一种SiC/TaC陶瓷复合界面改性C/C复合材料的制备方法，包括低密度多孔C/C坯体的准备、SiC/TaC陶瓷复相界面的制备以及坯体的致密化，首先采用电镀法将镍催化剂加载到炭纤维坯体中，通过催化裂解三氯甲基硅烷在炭纤维表面上原位生长SiC纳米纤维，再利用化学气相渗透法在坯体中引入TaC陶瓷相，在炭纤维表面形成SiC纳米纤维增强TaC陶瓷复相界面，经后续化学气相渗透增密后，获得SiC/TaC陶瓷复合界面改性C/C复合材料。本发明工艺稳定易控，所制备的材料具有耐高温、抗氧化、耐烧蚀及强韧性高等特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103074624A
公开(公告)日：2013-05-01
申请号：CN201210558837.9
申请日：2012-12-20
Applicant: 中南大学
IPC: C23C24/04 , C04B35/624 , C04B35/628
Abstract: 本发明提供了一种冷喷涂制备氧化锆/氧化铈陶瓷涂层的方法；属于冷喷涂陶瓷涂层制备技术领域。本发明通过下述方案实现：将ZrO2与CeO2粉末按摩尔比为3-10：1混料后进行干式球磨，得到平均晶粒尺寸为10-15nm、非晶粉末占ZrO2与CeO2粉末总摩尔质量的5-20%的混合粉末，再将混合粉末在300-400℃预热后冷喷涂在基体材料表面，得到陶瓷涂层；冷喷涂的条件为：以氮气或氦气为工作气体，工作气体温度在350-550℃，压力为10-29大气压；喷枪出口处距沉积基体材料表面距离为30-50mm。本发明一改以往通常需要添加塑性金属等填料才能获得冷喷涂陶瓷复合涂层的惯常做法，借助陶瓷粉末的纳米化和非晶化技术，最终获得孔隙率低于1.2%，沉积效率高于40%，涂层界面结合强度位于30-55MPa的ZrO2/CeO2陶瓷涂层。本发明工艺简单，适于工业化生产。
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公开(公告)号：CN102432345B
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201110283670.5
申请日：2011-09-22
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/87
Abstract: 本发明公开了一种炭/炭复合材料长时间高温抗氧化硅基复合涂层及制备和应用方法。其是在炭/炭复合材料表面上的复合涂层由里到外依次为：与基体炭/炭复合材料相结合的SiC连接层以及MoSi2-Si2N2O-CrSi2陶瓷层。其中，SiC层起到连接基体的作用，MoSi2-Si2N2O-CrSi2陶瓷层起到密封和阻氧的作用。其与基体结合牢固，无贯穿裂纹，能长时间抗高温氧化，完全能应用于制备航空发动机加力燃烧室材料。
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公开(公告)号：CN101486588B
公开(公告)日：2013-03-20
申请号：CN200910042779.2
申请日：2009-03-04
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/80 , C04B35/52 , C04B35/565 , C04B35/622 , F16D69/02
Abstract: 本发明公开了一种炭纤维增强炭-碳化硅双基体摩擦材料的制备方法，采用短切炭纤维、石墨粉、工业硅粉和粘结剂冷压成炭纤维增强石墨粉和硅粉的(C/C-Si)块体材料，将制得的C/C-Si块体材料进行机械破碎并且造粒，然后将颗粒温压成C/C-Si素坯，将C/C-Si素坯炭化制得C/C-Si多孔体，最后对C/C-Si多孔体进行非浸泡式定向熔硅浸渗制得炭纤维增强炭-碳化硅双基体(C/C-SiC)材料。本发明是一种制备周期短、成本低、可工程化且所制备的复合材料具有较高的力学性能和优异的摩擦磨损性能的炭纤维增强炭-碳化硅双基体摩擦材料的制备方法。
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公开(公告)号：CN102659451A
公开(公告)日：2012-09-12
申请号：CN201210129286.4
申请日：2012-04-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种CVD SiC/SiO2梯度抗氧化复合涂层及其制备方法，主要用于石墨、C/C复合材料及易氧化陶瓷基材料(如C/C-陶瓷复合材料、C/陶复合材料、碳化物陶瓷等)的长时间抗氧化保护。涂层采用化学气相沉积(CVD)方法制备，具有良好的可控性和可设计性。涂层由SiC涂层、SiO2涂层及SiC与SiO2共沉积涂层组成。涂层由一种梯度构成，或由多个梯度构成多层复合梯度涂层，即由内至外涂层依次为SiC/SiC-SiO2/SiO2涂层，或依次SiC/SiC-SiO2/SiC～SiO2/SiC-SiO2/SiO2涂层，或依次为SiC/SiC-SiO2/SiO2/SiO2-SiC/SiC/SiC-SiO2/SiO2…SiC/SiC-SiO2/SiO2，或为SiC/SiC-SiO2/SiO2-SiC/SiC-SiO2/…/SiO2-SiC/SiC-SiO2/SiO2，或为SiC/SiC-SiO2/SiC～SiO2/SiO2-SiC/SiC～SiO2/…/SiC～SiO2/SiC-SiO2/SiO2，或仅为SiC～SiO2共沉积涂层。所制备的梯度复合涂层在室温至1700℃都具有良好的长时间抗氧化性能。
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公开(公告)号：CN102557703A
公开(公告)日：2012-07-11
申请号：CN201110348234.1
申请日：2011-11-07
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/83 , C04B35/622
Abstract: 一种双梯度碳化物改性C/C复合材料的制备方法，利用化学气相渗透/沉积工艺，在炭纤维预制体中炭纤维表面沉积炭和碳化物的双元基体；所制备的复合材料中，碳化物的密度从内径面到外径面由高到低呈梯度分布，炭的密度从内径面到外径面由低到高呈梯度分布，形成炭-陶瓷宏观梯度；在复合材料中炭纤维表面，从全部为炭涂层过渡到炭-碳化物共沉积涂层，最后全部为碳化物涂层呈梯度分布，形成炭-陶瓷微观梯度；获得双梯度碳化物改性C/C复合材料；该方法制得的材料具有耐高温、耐磨、抗冲刷、抗氧化、耐烧蚀、热冲击性能优越的特点。本发明工艺方法简单、操作方便、制备成本低、制备的C/C复合材料具有优良抗烧蚀及抗热震性能，适于工业化生产。
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