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公开(公告)号：CN116589305A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310884035.5
申请日：2023-07-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种含超高温陶瓷复合涂层的碳陶复合材料及其制备方法，所述含超高温陶瓷涂层的碳陶复合材料由碳陶复合材料基体以及设置于碳陶复合材料基体表面的超高温陶瓷涂层组成，所述超高温陶瓷涂层由内至外依次为SiC涂层、SiC纳米线和HfC纳米线增强HfC陶瓷涂层、TaxHf1‑xC固溶体陶瓷涂层；本发明提供的含超高温陶瓷复合涂层的碳陶复合材料，超高温陶瓷涂层与碳陶基体热膨胀系数相匹配，超高温陶瓷涂层能长时间、循环用于更高温度、超强粒子冲刷力的剪切剥蚀环境，本发明所提供的含超高温陶瓷涂层的碳陶复合材料具有优异的自身抵抗热物理烧蚀的超高温稳定性能。
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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
IPC: C04B35/83 , C04B35/56 , C04B35/565 , C04B41/87
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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公开(公告)号：CN112457056B
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202011366775.2
申请日：2020-11-30
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/87
Abstract: 本发明公开了一种成分梯度可控多元超高温陶瓷改性C/C复合材料的制备方法，通过多种超高温陶瓷(ZrC、HfC、HfB2等)和高温陶瓷(SiC)复合改性C/C复合材料的多段设计，使陶瓷相在C/C基体内部形成连续成分梯度分布形态，实现分区域应对不同温域场的抗烧蚀抗氧化性能要求，同时避免成分突变引起的力学性能降低的缺点。本发明分段采用熔盐熔渗和普通反应熔渗相结合的制备工艺，以及梯度熔渗粉料配置，实现了近烧蚀端的强陶瓷相界面设计，以及近烧蚀端向远烧蚀端方向，超高温陶瓷相含量依次递减，而高温陶瓷相依次递增陶瓷相分布调控，最终形成了一种满足材料性能要求的不同陶瓷相成分和含量呈梯度变化的梯度陶瓷基复合材料。
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公开(公告)号：CN113136541A
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202110690661.1
申请日：2021-06-22
Applicant: 中南大学
IPC: C23C8/64
Abstract: 本发明提供了一种Zr基合金表面梯度ZrC涂层的制备方法，包括：将Zr基合金嵌入具有盲孔的石墨基体的盲孔中，然后进行烧结，得到Zr基合金表面梯度ZrC涂层。本发明采用微压内嵌法，通过石墨基体的纵向盲孔结合常压烧结扩散法使得C扩散进入Zr基合金棒进行原位反应生成ZrC，梯度ZrC涂层均匀包覆Zr基合金表面。本发明提供的方法所形成的不同成分的梯度ZrC涂层每一层均匀分布，结合良好，无明显裂纹，有利于提高复合材料力学性能，特别是高温性能。本发明提供的方法简化了工艺过程，操作简单无污染，条件可控，成本低，可大批量生产。本发明还提供了一种Zr基合金表面梯度ZrC涂层。
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公开(公告)号：CN108975924B
公开(公告)日：2021-01-29
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
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108277444A
公开(公告)日：2018-07-13
申请号：CN201810269113.X
申请日：2018-03-29
Applicant: 中南大学
IPC: C22C49/14 , C23C2/04 , C22C101/10
Abstract: 一种C/C-ZrC-SiC表层铁基合金改性复合材料及制备方法；所述复合材料包括C/C-ZrC-SiC基体、改性层；所述改性层为铁基高温合金；并通过低压悬浮浸渗工艺均匀封填于基体表层。其制备工艺是将坯体浸入铁基高温合金熔液中进行低压悬浮浸渗，控制熔液温度在1545℃～1635℃，得到C/C-ZrC-SiC表层铁基高温合金改性复合材料。铁基高温合金均匀分布在基体表层，增强表面密度，蒸发时耗散热量大，既可降低基体表面温度，又可以抵抗高温高速气流冲刷，避免机械剥蚀对基体的损伤，同时，铁基高温合金的抗高温蠕变性能优良，弥补了基体在强度和韧性上的不足。本发明具有工艺流程简单、周期短、适用工件尺寸范围广、烧蚀机理新颖的优点。
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公开(公告)号：CN108149201A
公开(公告)日：2018-06-12
申请号：CN201810019151.X
申请日：2018-01-09
Applicant: 中南大学
CPC classification number: C23C14/24 , C23C14/0021 , C23C14/0635
Abstract: 一种Mo-Si-X-C复相陶瓷涂层及制备方法，所述涂层由Mo、Si、X的粉末混合均匀后置于碳基体上，加热至1500-1600℃反应得到；所述X选自金属Al和/或Ti；其制备方法采用热蒸镀和原位化学反应联合法制Mo-Si-X(X＝Al，Ti)多元体系涂层。通过合金化降低了MoSi2的熔点(2030℃)，在较低温度条件下即可制备Mo-Si-X-C(X＝Al，Ti)复相陶瓷涂层。克服现有技术涂层与基体结合力差、制备繁琐等问题，通过炭基体提供碳源，原位反应形成基体结合力好的SiC内层，并大量填充基体内部孔隙和孔洞，形成具有啮合结构的复合涂层。本发明制备多元体系涂层具有时间短、制备过程简单、致密性好等特点。
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公开(公告)号：CN116589305B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310884035.5
申请日：2023-07-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种含超高温陶瓷复合涂层的碳陶复合材料及其制备方法，所述含超高温陶瓷涂层的碳陶复合材料由碳陶复合材料基体以及设置于碳陶复合材料基体表面的超高温陶瓷涂层组成，所述超高温陶瓷涂层由内至外依次为SiC涂层、SiC纳米线和HfC纳米线增强HfC陶瓷涂层、TaxHf1‑xC固溶体陶瓷涂层；本发明提供的含超高温陶瓷复合涂层的碳陶复合材料，超高温陶瓷涂层与碳陶基体热膨胀系数相匹配，超高温陶瓷涂层能长时间、循环用于更高温度、超强粒子冲刷力的剪切剥蚀环境，本发明所提供的含超高温陶瓷涂层的碳陶复合材料具有优异的自身抵抗热物理烧蚀的超高温稳定性能。
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公开(公告)号：CN116397228A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310661272.5
申请日：2023-06-06
Applicant: 中南大学
IPC: C23C28/00
Abstract: 本发明公开了一种在石墨材料表面制备合金/碳化钽复合涂层的方法，将合金丝缠绕在石墨材料表面，然后将缠绕合金丝的石墨材料埋入混合盐中，然后于空气气氛中进行熔盐反应处理即得；所述混合盐由基盐、钽源、还原剂、活化剂、稀土金属氧化物组成，其中基盐为硼砂，钽源选自氧化钽和/或钽，还原剂为B4C，活化剂选自NaF和/或KF，稀土金属氧化物选自氧化镧、氧化铈、氧化钪、氧化钆中的至少一种。本发明的方法所制备的合金/碳化钽复合涂层具有较高的硬度和耐氧化腐蚀性能；本发明的方法可以在石墨上制备不同的合金/碳化钽复合涂层，操作简单，无需特殊设备，成本低廉，适合工业化生产。
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公开(公告)号：CN116063104B
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202310354173.2
申请日：2023-04-06
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/88
Abstract: 本发明公开了一种多元陶瓷基复合材料及其制备方法，所述其制备方法为于C/C复合材料表面依次铺设熔渗粉料A、熔渗粉料B，然后熔渗处理，即得多元陶瓷基复合材料，所述熔渗粉料A由V粉与Si粉组成，所述熔渗粉料B由难熔金属粉M、V粉、Si粉组成，所述难熔金属粉M选自Hf粉，Zr粉，Ta粉中的至少一种；所制备的多元陶瓷基复合材料为超高温陶瓷组分与高温陶瓷互相匹配、各物相均匀分布、晶粒尺寸较小、且呈弥散分布的超高温陶瓷基复合材料。
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