一种在碳材料表面制备碳化钽涂层的方法

    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

    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。

    一种多元碳化物/碳化硅纳米复相陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN115180950B

    公开(公告)日:2023-05-19

    申请号:CN202210898384.8

    申请日:2022-07-28

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种多元碳化物/碳化硅纳米复相陶瓷及其制备方法。所述纳米复相陶瓷的组成通式为(TiaZrbHfcNbdTae)C/SiC其中a+b+c+d+e=1,且a,b,c,d,e中至少3个不同时为0。制备方法包括:(1)将至少三种金属元素配合物混合均匀后与硅基聚合物反应得到单源先驱体;(2)单源先驱体经交联、高温热处理后得到纳米复相陶瓷粉体;或,将单源先驱体交联、热解得到无定形陶瓷,进一步烧结得到纳米复相陶瓷块体。本发明制备方法简单可靠、周期短、成本低、可对多元碳化物的种类和含量精确调控,可有效解决多元素单相固溶、纳米陶瓷相均匀分布以及晶粒粗化的难题,提高材料力学性能和抗氧化烧蚀性能。

    一种W-Cu-ZrC-HfC金属陶瓷改性C/C复合材料的制备方法

    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

    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。

    一种Al2O3填充Cf/PyC-SiCNWs复合材料及其制备方法

    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。

    NiCoP/CoP/CoSe@NC催化剂及制备方法

    公开(公告)号:CN111604078B

    公开(公告)日:2022-07-12

    申请号:CN202010431793.8

    申请日:2020-05-20

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 雷永鹏 刘毅 熊翔

    Abstract: NiCoP/CoP/CoSe@NC催化剂及制备方法,所述催化剂由负载在泡沫镍上的氮掺杂纳米纤维组成;氮掺杂纳米纤维由芯部和壳层组成,芯部包括NiCoP与CoP以及CoSe与CoP形成的异质结构,壳层为包覆在异质结构外层的无定形氮掺杂碳。所述方法为:(1)将钴源、尿素和形貌剂加入水中,搅拌,放入泡沫镍片,密封,水热反应,清洗,干燥,得负载前驱体泡沫镍片;(2)将硒源、磷源和负载前驱体泡沫镍片分别置于石英舟的上风口、中间和下风口,保护性气氛下,升温反应,冷却,洗涤,干燥,即成。本发明催化剂在碱性电解质、大电流密度下HER性能优异、过电位低、稳定性好,阻抗值小,电子传输快。本发明方法简单、成本低。

    一种可规模化制备HfO2-ThO2超高温氧化物复相陶瓷的方法

    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

    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。

    一种SiCf/SiC复合材料表面抗辐照抗空气氧化复合涂层及其制备方法

    公开(公告)号:CN113024283B

    公开(公告)日:2022-04-19

    申请号:CN202110331522.X

    申请日:2021-03-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种SiCf/SiC复合材料表面抗辐照抗空气氧化复合涂层及其制备方法,所述复合涂层包括依次在SiCf/SiC复合材料表面形成的内涂层和外涂层,所述内涂层的主要成分为MoSi2、Si和Cr且含有C元素,所述外涂层为高纯β‑SiC。通过刷涂+一次CVD工艺制得。本发明所提供的复合涂层:一方面,外涂层充分渗入内涂层,涂层组织均匀致密,与SiCf/SiC复合材料结合良好;另一方面,复合涂层的抗氧化、抗热震性能和抗辐照性能优异,所得含复合涂层的SiCf/SiC复合材料,在1400℃氧化10h后强度保留率大于92.20%,在1400℃至室温热循环30次后的强度与原始SiCf/SiC复合材料相比提高了12.23%以上,在离子能量为6MeV的Si2+辐照后强度保留率为84.15%以上。

    一种涂敷-反应熔渗制备多元超高温陶瓷涂层的方法

    公开(公告)号:CN114276142A

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN202210088105.1

    申请日:2022-01-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种涂敷‑反应熔渗制备多元超高温陶瓷涂层的方法,包括以下步骤:1)将高熔点金属粉末、非金属粉末、助烧剂和助渗剂按照设定的比例加入到球磨罐,在保护气氛下进行球磨,混匀并烘干后,得到混合粉末;2)将步混合粉末与有机粘结剂溶液进行混合,搅拌均匀后,得到浆料;3)将待刷涂工件放入烘箱进行预热烘干处理,得到预热后的工件;4)将浆料均匀涂敷于步骤3)预热后的工件表面,得到样品;5)将样品进行烘干后,入炉进行烧结,烧结完成后,待随炉冷却至室温,即得含有多元超高温陶瓷涂层的工件。本发明中适用于工件基体表面多元超高温涂层的制备,该制备工艺简便可靠,成本低廉,可重复性高,适用范围广泛,人为可控性高,设计空间大。

    一种锆和/或钨基复相陶瓷涂层的制备方法

    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。

    一种陶瓷涂层防护梯度碳陶复合材料及其制备方法

    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

    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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