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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：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：CN119569468A
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202411758801.4
申请日：2024-12-03
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B35/66 , C04B35/565 , C04B35/58 , C04B35/622 , C04B35/626 , C04B41/87
Abstract: 本发明涉及航空航天结构新材料领域，具体是一种碳基结构材料表面疏松化原位快速自修复SiC‑HfSi2‑HfB2涂层及其制备方法，本发明涂层的原子桥连方式为Si‑Hf‑B。制作方法包括配置并均匀混合Hf、B、Si单质，利用自蔓延燃烧法制备HfSi2‑HfB2复合粉体，混合SiC粉，低温热压技术进行在碳基体表面进行涂层致密化处理以及表面打磨。本发明的涂层采用Si‑Hf‑B的桥连方式。相较于现有技术中存在的硼化物与硅化物组分的分离化分布导致修复过程时效性差的缺陷，本发明可以有效缩短Si元素对于Hf氧化疏松化的修复路径，实现针对Hf氧化疏松化的原位修复效果，且修复时效快，效果显著。经对照实验验证，本发明的氧化增重曲线拟合数据显著降低，具有提高修复效率、增强动态氧阻隔能力的效果。
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公开(公告)号：CN117800765B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202311827695.6
申请日：2023-12-28
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院
Abstract: 本发明涉及一种碳基结构复合材料表面梯度超高温涂层及其制备方法，首先，按照配比，利用放电等离子烧结法制备ZrB2‑SiC基碳基结构复合材料；其次，将硼硅玻璃粉、纳米ZrO2粉体与硅溶胶按照配比通过机械混合形成浆料，并将ZrB2‑SiC基碳基结构复合材料在浆料中浸渍提拉，放入烘箱预干燥；最后，预干燥后再将样品放入马弗炉中按预设程序进行无损成膜处理；本发明克服了现有ZrB2‑SiC基碳基结构复合材料表面超高温涂层在氧化初期防护不足，中温阻氧防护损耗问题，以及高温惰性阻氧涂层氧化成膜自损问题，具有工艺简单、适用性强、阻氧温域广泛的特点；能有效避免涂层成膜损耗，保证了涂层阻氧结构动态稳定性，有效提高涂层在应对宽温域服役环境时的抗氧化能力以及工作寿命。
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公开(公告)号：CN117843401A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202311827693.7
申请日：2023-12-28
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B41/89
Abstract: 本发明涉及一种碳基复合材料梯度阻氧防护涂层及其制备方法，首先，按照配比，利用放电等离子烧结法制备石墨@HfB2‑SiC碳基复合材料；其次，将二氧化铪、硼硅酸盐玻璃粉与硅溶胶按比例混合，形成白色悬浊液浆料；再次，将制得的浆料旋涂于石墨@HfB2‑SiC表面；以同样工艺对石墨@HfB2‑SiC碳基复合材料进行双面旋涂，直至全部覆盖；最后，将旋涂后的复合涂层在烘箱中低温烘干，干燥后的样品放入真空管式炉中进行无损成膜处理；本发明克服了现有低损耗成膜技术中存在成膜自损、劣化涂层结构等问题，具有工艺简单、无损成膜、阻氧防护效果显著的特点；避免了涂层成膜损耗，提高了对于氧化防护过程中表面产生的裂纹和孔洞的自愈合能力，提升了氧化防护温度，延长了氧化防护时间。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116239399A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202310007724.8
申请日：2023-01-04
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B41/89
Abstract: 本发明公开了一种利用稀土掺杂二元硼化物改性梯度阻氧涂层及其制备方法，所述涂层包括基体层、过渡层与自生长玻璃层；基体层包括石墨基底材料，过渡层包括稀土掺杂二元硼化物以及碳化硅材料，自生长玻璃层包括Hf‑La‑B‑Si‑O材料；本发明克服了现有HfB2‑SiC二元相陶瓷涂层存在的烧结温度高、材料制备难度高、能源浪费、高温氧化疏松化、抗氧化防护温度低等问题，具有降低烧结温度，简化材料制备难度，节约能源消耗，提升涂层结构致密化、减少涂层内部缺陷、降低氧化活性与氧化消耗，提升服役温度，强化氧化保护效果以及工作寿命的优势，达到1700℃高温区下稳定阻氧防护的效果。
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公开(公告)号：CN117800765A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311827695.6
申请日：2023-12-28
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院
Abstract: 本发明涉及一种碳基结构复合材料表面梯度超高温涂层及其制备方法，首先，按照配比，利用放电等离子烧结法制备ZrB2‑SiC基碳基结构复合材料；其次，将硼硅玻璃粉、纳米ZrO2粉体与硅溶胶按照配比通过机械混合形成浆料，并将ZrB2‑SiC基碳基结构复合材料在浆料中浸渍提拉，放入烘箱预干燥；最后，预干燥后再将样品放入马弗炉中按预设程序进行无损成膜处理；本发明克服了现有ZrB2‑SiC基碳基结构复合材料表面超高温涂层在氧化初期防护不足，中温阻氧防护损耗问题，以及高温惰性阻氧涂层氧化成膜自损问题，具有工艺简单、适用性强、阻氧温域广泛的特点；能有效避免涂层成膜损耗，保证了涂层阻氧结构动态稳定性，有效提高涂层在应对宽温域服役环境时的抗氧化能力以及工作寿命。
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公开(公告)号：CN116239399B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202310007724.8
申请日：2023-01-04
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B41/89
Abstract: 本发明公开了一种利用稀土掺杂二元硼化物改性梯度阻氧涂层及其制备方法，所述涂层包括基体层、过渡层与自生长玻璃层；基体层包括石墨基底材料，过渡层包括稀土掺杂二元硼化物以及碳化硅材料，自生长玻璃层包括Hf‑La‑B‑Si‑O材料；本发明克服了现有HfB2‑SiC二元相陶瓷涂层存在的烧结温度高、材料制备难度高、能源浪费、高温氧化疏松化、抗氧化防护温度低等问题，具有降低烧结温度，简化材料制备难度，节约能源消耗，提升涂层结构致密化、减少涂层内部缺陷、降低氧化活性与氧化消耗，提升服役温度，强化氧化保护效果以及工作寿命的优势，达到1700℃高温区下稳定阻氧防护的效果。
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公开(公告)号：CN118108530B
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202311827691.8
申请日：2023-12-28
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C/C复合材料表面梯度抗氧化涂层的制备方法，首先，利用放电等离子烧结法制备C@ZrB2‑SiC内涂层；其次，将硼硅玻璃与纳米ZrO2粉体混合进硅溶胶中，通过机械混合形成浆料并涂刷在C@ZrB2‑SiC内涂层上，重复涂刷3次后放入烘箱预干燥；最后，将预干燥后的样品放入管式炉在真空环境下按预设程序进行无损成膜处理，处理结束后冷却至室温得到C@ZrB2‑SiC@CG涂层；本发明克服了常规抗氧化涂层防护技术以及现有预氧化成膜技术中存在成膜自损、劣化涂层结构等问题，工艺简单、适用性强、无损成膜、抗氧化防护效果显著，避免了涂层成膜损耗引，提升了涂层的防护效果，有效防止氧化自损造成的涂层结构劣化，避免了本征结构中氧气扩散通道的形成，提高了涂层的防护时效。
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公开(公告)号：CN117843401B
公开(公告)日：2024-10-08
申请号：CN202311827693.7
申请日：2023-12-28
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B41/89
Abstract: 本发明涉及一种碳基复合材料梯度阻氧防护涂层及其制备方法，首先，按照配比，利用放电等离子烧结法制备石墨@HfB2‑SiC碳基复合材料；其次，将二氧化铪、硼硅酸盐玻璃粉与硅溶胶按比例混合，形成白色悬浊液浆料；再次，将制得的浆料旋涂于石墨@HfB2‑SiC表面；以同样工艺对石墨@HfB2‑SiC碳基复合材料进行双面旋涂，直至全部覆盖；最后，将旋涂后的复合涂层在烘箱中低温烘干，干燥后的样品放入真空管式炉中进行无损成膜处理；本发明克服了现有低损耗成膜技术中存在成膜自损、劣化涂层结构等问题，具有工艺简单、无损成膜、阻氧防护效果显著的特点；避免了涂层成膜损耗，提高了对于氧化防护过程中表面产生的裂纹和孔洞的自愈合能力，提升了氧化防护温度，延长了氧化防护时间。
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