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公开(公告)号：CN119569337A
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202411760152.1
申请日：2024-12-03
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院 , 中国矿业大学
IPC: C03C6/00
Abstract: 本发明涉及梯度涂层领域，具体是一种基于稀土合金化修饰的梯度抗氧化涂层。本发明的稀土合金化体系为(HfB2‑HfSi2‑La2O3)MA‑SiC。本发明通过构建稳定的Hf‑La‑Si‑O复相玻璃层，解决常规体系在快速形成SiO2屏障时，粘度较低、容易挥发、难以发挥稳定的密封效果等难题，从而强化玻璃屏障密封阻氧、保证梯度抗氧化涂层动态稳定的稳定性。同时，基于稀土合金化修饰效果，难熔的La/Hf氧化物嵌入玻璃层玻璃层中，强化了钉扎效果，表现出抑制裂纹扩散的优势。
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公开(公告)号：CN118851753A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410849658.3
申请日：2024-06-27
Applicant: 西北工业大学 , 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B35/48 , C04B35/622 , C04B35/63
Abstract: 本发明涉及一种双相镶嵌中熵氧化物的抗烧蚀陶瓷及其制备方法，属于陶瓷材料技术领域，该方法首先采用高温热处理制得不同比例的双相中熵氧化物陶瓷粉体((Hf,Zr,Ti)O2和(Hf,Zr)TiO4)，然后借助无压烧结制备复相镶嵌结构陶瓷。该方法不仅为Hf‑Zr‑Ti基多元超高温陶瓷最优抗循环烧蚀性能成分设计提供了理论基础，所制备的陶瓷粉体还可为其以后在基体改性和涂层制备的应用奠定物质基础。此外，无压烧结制备双相镶嵌中熵氧化物抗烧蚀陶瓷块体可实现低成本、大规模的生产。该工艺不仅可实现低成本、大规模的生产，还可获得均匀分布的双相中熵氧化物，充分发挥多元氧化物间的相互协同作用，同步提升陶瓷块体抵抗循环热冲击和抗烧蚀性能。
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公开(公告)号：CN118546379A
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410613576.9
申请日：2024-05-17
Applicant: 西北工业大学 , 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C08G79/00 , C04B35/58 , C04B35/622
Abstract: 本发明公开了一种碳氮化物超高温陶瓷先驱体及其制备方法和应用，涉及超高温陶瓷材料技术领域。该方法包括在惰性气氛保护下，将过渡金属氯化物均匀分散于有机溶剂中，加入多胺类化合物，经缩合反应后，再加入多元醇类化合物，进行封端反应，得到碳氮化物超高温陶瓷先驱体。本发明利用原子尺度设计获得MeCxN1‑x有机先驱体。先驱体骨架是以过渡金属Me与氮元素形成Me‑N键连接而成，因此获得的先驱体陶瓷产率高，物质成分稳定。
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公开(公告)号：CN118420381A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410620150.6
申请日：2024-05-20
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B41/89
Abstract: 本发明公开了一种表面具有长寿命超高温微烧蚀(Hf‑Zr‑Ta)C固溶体陶瓷涂层的碳基复合材料及其制备方法，碳基复合材料包括基体和涂层，其方法包括采用包埋熔渗法在碳基复合材料表面制备了SiC过渡层，然后采用SAPS在SiC过渡层上制备了(Hf‑Zr‑Ta)C固溶体陶瓷涂层；本发明采用SAPS在包覆有SiC过渡层的碳基复合材料表面制备出(Hf‑Zr‑Ta)C固溶体陶瓷涂层；(Hf‑Zr‑Ta)C在烧蚀环境下形成由高熔点(Hf,Zr)O2和低氧扩散系数(Hf,Zr)6Ta2O17组成的复合氧化物，不仅能抵抗高速气流的冲刷，而且能阻碍氧气向涂层内部的扩散；另外，在冷却过程中，(Hf,Zr)O2和Ta为主的熔融氧化物向(Hf,Zr)6Ta2O17的包晶转变抵消了t‑(Hf,Zr)O2到m‑(Hf,Zr)O2的相变引发的体积膨胀，减少了涂层中裂纹的萌生和扩展。致密、稳定的氧化层使得(Hf‑Zr‑Ta)C固溶体陶瓷涂层表现出优异的抗烧蚀性能。
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公开(公告)号：CN117263170A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311171916.9
申请日：2023-09-12
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院
Abstract: 本发明涉及一种rGO‑双层CNT‑ERG微纳多尺度强韧化碳基复合材料及其制备方法，rGO之间相互搭接形成第一层导电网络，TIT结构互相缠结，镶嵌在rGO表面，又形成平面内的第二层导电网络结构。双层导电网络为载流子的传导提供了丰富途径。由于rGO、TIT和ERG具有不同的晶体有序度，其连接处形成丰富的异质界面，TIT双层管结构的设计也构造了更多骨架结构‑环氧树脂异质界面和空腔‑管壁异质界面，从而增强了界面极化，而ERG丰富的边缘结构具有优异的电荷极化能力，均促进了电磁微波的衰减和转换。该技术方案简单，工艺可控，原材料成本低，重复性好、普适性强，具有广阔的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119569481A
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202411777025.2
申请日：2024-12-05
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B41/89
Abstract: 本发明涉及碳基复合材料抗氧化技术领域，具体为一种碳基复合材料表面耐高温氧化SiC/SiC‑CrSi2‑ZrB2复合涂层及制备方法。首先采用化学气相渗透法在碳基复合材料表面沉积一层热解碳。其次采用浆料涂刷结合热处理制备了带有纳米线的SiC多孔层。最后以Si、C、Cr、ZrB2为原料，采用包埋熔渗法在上述基础上获得SiC/SiC‑CrSi2‑ZrB2涂层。本发明可以有效提高材料的弯曲强度，并且Cr和Zr原子能够以共掺杂形式共同稳定存在于SiO2晶格结构，提高了SiO2晶格界面间的结合力。此外，高熔点的ZrO2和Cr2O3作为“钉住相”，抑制微裂纹的产生和扩展。氧化后形成的复合玻璃层具有较高的高温稳定性、较低的氧扩散速率以及自愈合能力，能够为碳基复合材料提供长时间的氧化防护。
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公开(公告)号：CN119551989A
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202411759528.7
申请日：2024-12-03
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院 , 中国矿业大学
IPC: C04B35/58 , C04B35/626 , C04B35/622 , C04B35/66
Abstract: 本发明涉及超高温陶瓷涂层前驱粉体领域，具体是一种ZrB2‑SiC‑ZrSix梯度化超高温陶瓷涂层前驱粉体的制备方法。本发明首先以Zr、B4C、Si为原料，按比例混合后压块。将压块材料放入燃烧合成炉中，在真空环境中启动燃烧合成反应。待燃烧合成反应完毕后，取出产物，经二次破碎后得到ZrB2‑SiC‑ZrSix梯度化超高温陶瓷涂层前驱粉体。本发明避免了传统合金化体系组元与石墨基体的热膨胀系数差异较大引起的高温开裂问题。本发明克服了传统SiC基体系难以合金化的难题，并协同不定型过金属硅化物ZrSix的合金化复合，具有利用粉体的复相合金化实现高阻氧强化的优势。
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公开(公告)号：CN119409517A
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411572668.3
申请日：2024-11-06
Applicant: 西北工业大学 , 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B35/80 , C04B35/83 , C04B35/622
Abstract: 本发明公开了一种一步制备SiC纳米线与超高温陶瓷协同改性碳基复合材料的方法。本发明在低密度C/C上下均匀铺设一定质量的加入催化剂的硅化物粉料，然后置于SPS炉中，按照设定程序进行高温热处理，然后经表面处理后得到产品。本方法可通过一步法制备出SiC纳米线与超高温陶瓷协同改性碳基复合材料，利用低熔点相硅化物促进熔渗的同时原位生成SiC纳米线/颗粒和碳化物超高温陶瓷相，仅需一步即可同时引入纳米增强体和抗氧化/烧蚀组元，能够实现碳基复合材料力学和抗氧化/烧蚀性能的同步提升，该方法制备周期仅需1～2小时，有效降低了实验成本，可实现改性组元的高通量快速筛选。
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公开(公告)号：CN119153288A
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202410756349.1
申请日：2024-06-13
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院 , 西北工业大学
IPC: H01J9/02
Abstract: 本发明公开了一种阵列化超高温陶瓷固溶体纳米线场发射阴极的制备方法，包括将复合材料基体表面打磨、清洗、烘干、浸泡；高温沉积；化学气相沉积超高温陶瓷固溶体纳米线；本发明对设备的要求低，具有合成工艺简单、合成速率快，并且具有可大面积制备等优点，具有大规模工业生产的潜力；此外，阵列化HfxTayC超高温陶瓷固溶体纳米线的制备进一步拓宽了场发射阴极材料在极端环境下的应用。
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公开(公告)号：CN119100391A
公开(公告)日：2024-12-10
申请号：CN202411442480.7
申请日：2024-10-16
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C01B32/97 , C01B32/984
Abstract: 本发明涉及纳米技术领域，公开了一种快速制备小直径纳米级SiC短纤维的方法，包括以下步骤：将硅粉和无定型碳混合均匀然后置于碳载体容器内；然后将盛有粉体的碳载体放置于样品架上，抽真空然后充入保护气体；随后调节电压加热至目标温度，保温一段时间，随后待其冷却，得到所述的小直径纳米级SiC短纤维。本发明与现有技术相比的优点在于：原材料廉价易得，在极短时间内实现小直径、表面光滑的SiC短纤维的制备。本发明的技术方案不仅大幅缩短了制备时间，降低了能耗和设备成本。所得到的小直径纳米级SiC短纤维表面光滑，直径小于500nm，具有显著的尺寸均匀性，有望应用于高性能复合材料等领域。
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