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公开(公告)号：CN111116228A
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201911128679.1
申请日：2019-11-18
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/52
Abstract: 本发明提供了一种抗烧蚀ZrC-HfC/SiC双层复相陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：S1、提供包含Hf粉的浆料；S2、将所述浆料涂覆在炭基体上，经干燥处理形成预制涂层；S3、采用包含Zr粉和Si粉的混合粉料，在形成预制涂层的基体上通过加热蒸镀并反应，得到抗烧蚀ZrC-HfC/SiC双层复相陶瓷涂层；所述抗烧蚀ZrC-HfC/SiC双层复相陶瓷涂层中含有ZrC、HfC和SiC相，外层主要为ZrC-HfC，SiC相分布在基体与外层之间形成内层。本发明能快速制备耐高温、抗烧蚀ZrC-HfC/SiC双层复相陶瓷涂层，工艺简单、高效，可在大型异形构件上制备，主要应用于耐高温、抗烧蚀等超高温构件。
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公开(公告)号：CN107759249B
公开(公告)日：2020-03-13
申请号：CN201711154285.4
申请日：2017-11-20
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/87
Abstract: 本发明涉及一种含铬的氧化物‑碳化物复合涂层及其制备方法，属于超高温耐烧蚀氧化物‑碳化物复合涂层设计和制备技术领域。所述含铬的氧化物‑碳化物复合涂层中含有碳化硅、碳化锆、铬‑氧化铝固溶体、铝的碳化物。其制备方法为：首先按照摩尔比，Zr：Si：Al：Cr：C＝(3‑4)：(1‑3)：4：1：(7‑10)，分别配取零价Zr、Si、Al、Cr、C；然后将配取的Zr、Si、Al、Cr、C混合均匀并制成浆料；将所述浆料涂覆于基底上并烘干后，在1500‑1600℃高温烧结的同时采用低压等离子喷涂的方法，得到含铬的氧化物‑碳化物复合涂层。本发明涂层组份设计合理，制备工艺简单可控；便于大规模的工业化应用。
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公开(公告)号：CN109180188A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811167049.0
申请日：2018-10-08
Applicant: 中南大学
CPC classification number: C04B35/5622 , C04B35/65 , C04B2235/3813 , C04B2235/6562 , C04B2235/6581
Abstract: 本发明属于碳化物陶瓷技术领域，具体涉及一种高熵含硼碳化物超高温陶瓷粉体及其制备方法，分子式为XCyBz，其中X为Zr、Ti、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo或W中的至少两种，0.6≤y＜1.0，0＜z≤0.4，y+z＝1，具有单一相面心立方结构，是通过将至少两种金属粉末与C粉球磨混合，经无压等离子烧结后破碎得碳化物粉体，然后再将其与B2O3粉、碳源混合后经高温烧结后破碎成粉制得。本发明陶瓷粉体为单一相固溶体，具有面心立方结构且含有硼元素，兼具碳化物的耐高温特性和硼化物的抗氧化特性，并可以用来制备出抗烧蚀抗氧化的高熵含硼碳化物超高温陶瓷块体或者复合材料。
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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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公开(公告)号：CN107021773B
公开(公告)日：2018-03-30
申请号：CN201710361716.8
申请日：2017-05-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种新型超高温陶瓷(Zr0.8Ti0.2C0.74B0.26)一体化改性抗烧蚀炭/炭复合材料及其制备方法。步骤包括：(1)将碳纤维预制体进行高温热处理后，置于化学气相渗透炉内沉积热解碳，制备出多孔炭/炭复合材料；(2)将沉积有热解碳的炭/炭复合材料置于锆钛混合粉上，通过高温熔渗反应法制备出非化学计量比锆钛碳化物改性炭/炭复合材料；(3)将上述复合材料置于C，B4C，SiC，Si以及促渗剂的混合粉末中，采用包埋法使之形成具有一体化结构的超高温陶瓷改性炭/炭复合材料。本发明方法简单，操作方便，可以制备大尺寸部件；适用于高超音速飞行器等耐热部件中抗烧蚀炭/炭复合材料的基体和涂层一体化改性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104671815B
公开(公告)日：2017-01-25
申请号：CN201510025732.0
申请日：2015-01-19
Applicant: 中南大学
IPC: B32B18/00
Abstract: 本发明涉及一种ZrC-TiC改性C/C-SiC复合材料及其制备方法；属于复合材料制备技术领域。本发明所设计的复合材料包括碳纤维、热解碳层、SiC、ZrC-TiC；所述热解碳层包覆在碳纤维表面；所述SiC、ZrC-TiC包覆在热解碳层表面；且ZrC-TiC均匀分布在SiC中。其制备方法为采用化学气相渗透法制得低密度C/C复合材料；将Si、Zr、Ti混合粉末熔化并通过毛细作用渗入C/C复合材料内部，通过高温原位反应在孔隙中形成陶瓷相，最终获得ZrC-TiC改性C/C-SiC复合材料。本发明采用成本较低且快速便捷的工艺方法有效提高了C/C-SiC复合材料的使用温度，大大增强了材料的超高温抗烧蚀性能。
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公开(公告)号：CN104671814B
公开(公告)日：2016-10-26
申请号：CN201510025332.X
申请日：2015-01-19
Applicant: 中南大学
IPC: B32B18/00 , C04B35/83 , C04B35/565 , C04B35/56 , C04B35/622
Abstract: 本发明公开一种C/C‑SiC‑ZrC‑TiC复合材料及其制备方法，该复合材料由炭纤维、热解炭、主基体相ZrC‑TiC和次基体相SiC组成，其特征在于SiC作为界面层将热解炭和ZrC‑TiC隔离开来。制备方法包括：将Zr、Ti、Si混合粉末熔化并通过毛细作用渗入低密度C/C复合材料内部，经原位反应在孔隙中形成陶瓷相，最终获得C/C‑SiC‑ZrC‑TiC复合材料。本发明的制备方法快速有效且成本较低，制得的复合材料不仅具有优异的超高温抗烧蚀性能，同时也具有很好的强度、断裂韧性和抗热震性。
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公开(公告)号：CN105218156A
公开(公告)日：2016-01-06
申请号：CN201510653315.0
申请日：2015-10-11
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/85
Abstract: 一种C/C复合材料表面ZrC-SiC涂层制备方法，将Zr、Si与助渗剂、造渣剂粉末，经真空球磨、真空干燥并过筛后，获得混合均匀的Zr-Si-助渗剂-造渣剂混合粉末；将PVA粉末溶于酒精，获得PVA酒精溶液；Zr-Si-助渗剂-造渣剂混合粉末和PVA酒精溶液经磁力搅拌后，形成Zr-Si-助渗剂-造渣剂陶瓷浆料；将陶瓷浆料涂覆C/C复合材料基体表面；高温烧结，保温，然后随炉冷。本发明将陶瓷浆料原位涂覆在大型异形构件表面，使Zr-Si涂层能够在C/C构件表面形成原位反应层；同时，多余的陶瓷浆料能很容易的从原位反应生成的陶瓷涂层上剥离，容易在大尺寸异形C/C复合材料构件表面实现工程化。
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公开(公告)号：CN104561628A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201410843431.4
申请日：2014-12-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种低温制备二硼化锆基陶瓷复合材料的方法；属于无机复合材料的制备技术领域。本发明对由零价铁和陶瓷粉末均匀混合组成的陶瓷预制粉进行加压烧结得到致密度大于等93％的二硼化锆基陶瓷复合材料；所述陶瓷粉末包括二硼化锆粉末；所述加压烧结的温度为1200-2000℃、压力为5-100MPa；所述零价铁的质量为陶瓷粉末质量的0.1-15％。本发明制备工艺简单；所得二硼化锆基陶瓷复合材料性能优良。解决了现有制备工艺中存在的能耗高、成品率低、成品脆性过大等问题。
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公开(公告)号：CN102295474A
公开(公告)日：2011-12-28
申请号：CN201110156494.9
申请日：2011-06-10
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/85
Abstract: 本发明公开了一种SiC-TaC涂层/基体协同改性C/C复合材料及其制备方法。该复合材料分为两部分，渗入到C/C复合材料表面以下的为基体改性部分，厚度为0.1～10mm，且碳化物在C/C复合材料中呈梯度分布，沉积在碳材料表面的为涂层部分，厚度为10～300μm。制备该复合材料的方法是：将密度为0.80g/cm3～1.60g/cm3的C/C坯体切割成圆环状或板状，超声波清洗干燥后，放置于多功能CVD炉中，通过控制沉积参数，使碳化物沉积在C/C坯体表层和表面，利用热解炭使坯体进一步致密化，获得高致密度的涂层/基体协同改性C/C复合材料。本发明的主要优点是碳化物渗入了C/C复合材料表层，提高了基体的热膨胀系数，改善了界面结合状态，碳化物在涂层与基体之间形成连续过渡，涂层/基体之间冶金结合。
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