[go: up one dir, main page]

CN1544536A - 炭/炭复合材料防氧化涂层 - Google Patents

炭/炭复合材料防氧化涂层 Download PDF

Info

Publication number
CN1544536A
CN1544536A CNA2003101151195A CN200310115119A CN1544536A CN 1544536 A CN1544536 A CN 1544536A CN A2003101151195 A CNA2003101151195 A CN A2003101151195A CN 200310115119 A CN200310115119 A CN 200310115119A CN 1544536 A CN1544536 A CN 1544536A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon
composite material
coating
carbon composite
oxidation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2003101151195A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1237121C (zh
Inventor
肖志超
孟凡才
张健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xi'an Chaoma Technology Co ltd
Original Assignee
XI'AN AEROSPACE COMPOSITE MATERIALS INSTITUTE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by XI'AN AEROSPACE COMPOSITE MATERIALS INSTITUTE filed Critical XI'AN AEROSPACE COMPOSITE MATERIALS INSTITUTE
Priority to CN 200310115119 priority Critical patent/CN1237121C/zh
Publication of CN1544536A publication Critical patent/CN1544536A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1237121C publication Critical patent/CN1237121C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

一种炭/炭复合材料防氧化涂层，包括下列组份(质量百分比)；硅10％～15％，硼10％～15％，磷酸盐60％～70％，氧化铝5％～10％，将以上四种物质混合并搅拌均匀，在炭/炭复合材料表面刷涂后，在800℃～900℃下热处理2～3小时(氮气氛)即可制得炭/炭复合材料防氧化涂层，刷涂和高温热处理工艺是在大气压下实施的。本发明采用Si等耐氧化组分，使炭/炭材料的外表面形成了致密的保护层，可以有效阻止氧分子的扩散渗透；涂层中的B组分在氧化气氛下生成三氧化二硼B2O3，B2O3在高温下形成熔融流动态，愈合了涂层本身的微孔及在高温下由于涂层与炭基体间热胀系数的差异所产生的微裂纹，使涂层具有自愈合抗氧化的能力；具有良好的抗氧化能力，且工艺简单，适用于飞机炭刹车盘的抗氧化涂层。

Description

炭/炭复合材料防氧化涂层
所属技术领域
本发明涉及一种炭/炭复合材料防氧化涂层。
背景技术
由于C/C复合材料在温度高于370℃的有氧气氛时就开始发生氧化反应，使材料的物理性能及机械性能急剧劣化，当氧化失重达到10％时，将严重影响材料的性能。对飞机炭刹车盘来说，就会影响刹车效率，甚至导致刹车失效，因而，对炭刹车盘进行有效的抗氧化处理，保证飞机刹车安全，是飞机炭刹车盘制造过程中一项关键技术。
中国专利审定公告号CN1062961中描述了一种用于飞机C/C复合材料刹车盘防氧化涂层，它由致密的具有自弥合功能的物理阻挡层(由稀土硼硅酸盐形成)和化学阻挡层以及冶金扩散层组成，稀土硼硅酸盐在防氧化涂层中不小于85％。中国专利申请公开号CN1415669公开了一种用于飞机碳/碳刹车盘防氧化涂层及其涂覆工艺，采用预浸液(硼酸、磷酸盐及蒸馏水)和涂料(碳化硅、硼与硼化物、硅粉等)，经对碳盘浸涂、热处理等工序，使碳盘除摩擦面外的各部位均附着预浸液和涂料，其厚度最终形成为0.05～0.1mm。虽然这两项专利申请均不同程度的提高了C/C复合材料刹车盘的抗氧化能力以及抗湿能力，但其工艺比较复杂，在高温时抗氧化能力还有待提高。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、在高温时抗氧化能力高的炭/炭复合材料防氧化涂层。
本发明的技术解决方案如下：一种炭/炭复合材料防氧化涂层，其特点在于：包括下列组份(重量百分比)；硅10％～15％，硼10％～15％，磷酸盐60％～70％，氧化铝5％～10％。
将以上四种物质混合并搅拌均匀，在炭/炭复合材料表面刷涂后，在800℃～900℃下热处理2～3小时(氮气氛)，刷涂和高温热处理工艺是在大气压下实施的。
本发明与现有技术相比具有的优点如下：
(1)采用Si等耐氧化组分，使炭/炭材料的外表面形成了致密的保护层，可以有效阻止氧分子的扩散渗透。
(2)具有与C/C复合材料本体相近的热膨胀系数；涂层中的B组分在氧化气氛下生成三氧化二硼B2O3，B2O3在高温下形成熔融流动态，愈合了涂层本身的微孔及在高温下由于涂层与炭基体间热胀系数的差异所产生的微裂纹，使涂层具有自愈合抗氧化的能力，有效地阻止了氧分子的侵蚀。本发明中炭/炭复合材料抗氧化涂层在500℃～700℃范围内，具有良好的抗氧化性。
(3)本发明具有良好的抗热冲击性能，在经过高温冲击后，能保留良好的抗氧化能力。
(4)工艺简单，适用于飞机炭刹车盘的抗氧化涂层。
具体实施方式
实施例1，将硅10％，硼15％，磷酸盐70％，氧化铝5％(重量百分比)混合并搅拌均匀，在炭/炭复合材料表面刷涂后，再在900℃下热处理2小时(氮气氛)，刷涂和高温热处理工艺是在大气压下实施的。
实施例2，将硅15％，硼10％，磷酸盐65％，氧化铝10％(重量百分比)混合并搅拌均匀，在炭/炭复合材料表面刷涂后，再在800℃下热处理3小时(氮气氛)，刷涂和高温热处理工艺是在大气压下实施的。
实施例3，将硅15％，硼15％，磷酸盐60％，氧化铝10％(重量百分比)混合并搅拌均匀，在炭/炭复合材料表面刷涂后，再在850℃下热处理2.5小时(氮气氛)，刷涂和高温热处理工艺是在大气压下实施的。
本发明中试样的炭材料选用Boeing-757炭刹车盘材料，机加成10mm×10mm×10mm的小样，表面刷涂涂层，经高温热处理后制得。在500℃，经过100h氧化试验后，失重率仅为1.25％，700℃经过20h氧化试验后失重率仅为6.01％。900℃经过5h氧化试验后失重率仅为6.17％。
将试样升温至500℃，然后迅速冷却至室温，进行50次循环；升温至700℃，进行5次循环；升温至1100℃，进行3次循环后，测试试样的氧化失重率，试样在经过多次热冲击后，氧化失重仅为2.65％。

Claims (4)

1、一种炭/炭复合材料防氧化涂层，其特征在于：包含下列组份(重量百分比)；硅10％～15％，硼10％～15％，磷酸盐60％～70％。，氧化铝5％～10％，将上述组份混合搅拌均匀在炭/炭复合材料表面刷涂，再用高温热处理后即可制得炭/炭复合材料防氧化涂层。
2、根据权利要求1所述的炭/炭复合材料防氧化涂层，其特征在于：所述的刷涂和高温热处理工艺是在大气压下进行的。
3、根据权利要求1所述的炭/炭复合材料防氧化涂层，其特征在于：所述热处理温度为800℃～900℃。
4、根据权利要求1所述的炭/炭复合材料防氧化涂层，其特征在于：所述热处理时间为2～3小时。
CN 200310115119 2003-11-24 2003-11-24 炭/炭复合材料防氧化涂层 Expired - Lifetime CN1237121C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200310115119 CN1237121C (zh) 2003-11-24 2003-11-24 炭/炭复合材料防氧化涂层

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200310115119 CN1237121C (zh) 2003-11-24 2003-11-24 炭/炭复合材料防氧化涂层

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1544536A true CN1544536A (zh) 2004-11-10
CN1237121C CN1237121C (zh) 2006-01-18

Family

ID=34337253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200310115119 Expired - Lifetime CN1237121C (zh) 2003-11-24 2003-11-24 炭/炭复合材料防氧化涂层

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1237121C (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100410212C (zh) * 2006-11-24 2008-08-13 北京百慕航材高科技股份有限公司 一种炭/炭复合材料防氧化涂层
CN100424375C (zh) * 2006-07-06 2008-10-08 北京航空航天大学 飞机刹车盘用c/c复合材料的防氧化保护涂层制备的方法
CN102503562A (zh) * 2011-11-23 2012-06-20 陕西科技大学 一种碳/碳复合材料抗氧化磷酸盐玻璃涂层的制备方法
CN101792331B (zh) * 2010-01-04 2012-11-14 北京科技大学 碳基材料防氧化涂层的微波制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100424375C (zh) * 2006-07-06 2008-10-08 北京航空航天大学 飞机刹车盘用c/c复合材料的防氧化保护涂层制备的方法
CN100410212C (zh) * 2006-11-24 2008-08-13 北京百慕航材高科技股份有限公司 一种炭/炭复合材料防氧化涂层
CN101792331B (zh) * 2010-01-04 2012-11-14 北京科技大学 碳基材料防氧化涂层的微波制备方法
CN102503562A (zh) * 2011-11-23 2012-06-20 陕西科技大学 一种碳/碳复合材料抗氧化磷酸盐玻璃涂层的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1237121C (zh) 2006-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108178663B (zh) 一种超高温抗氧化石墨模具的制备方法
JP2005534598A (ja) コーティングされた炭素・ブレーキディスク材料
EP3222602A1 (en) High temperature oxidation protection for composites
EP3072865A1 (en) Formulations for oxidation protection of composite articles
JP2003506295A (ja) 炭素−炭素構成材料用酸化保護被膜
CN114315390B (zh) 一种碳/碳复合材料表面宽温域长寿命抗氧化涂层及低温制备方法
JP2001505519A (ja) 高温での酸化から保護された耐火性複合材料、上記材料の前駆体、これらの製造
CN109336643B (zh) 一种碳化硅陶瓷表面激光熔覆玻璃膜层的制备方法、及复合材料
WO2005007597A2 (en) Improved fluidizing oxidation protection systems
Buchanan et al. Oxidation protection of carbon-carbon composites using chemical vapour deposition and glaze technology
US6074699A (en) Surface hardness of articles by reactive phosphate treatment
CN112279685A (zh) 具有环境热障涂层MTaO4的石墨基复合材料及其制备方法
CN101665371B (zh) 炭-炭复合材料的防氧化涂层
CN1237121C (zh) 炭/炭复合材料防氧化涂层
CN102167512B (zh) 钛合金用碳化硅掺杂玻璃-陶瓷涂料
CN1164689C (zh) 用于飞机碳/碳刹车盘防氧化涂层及其涂覆工艺
CN1186129C (zh) 飞机碳刹车盘抗氧化复合涂层及其制备方法
CN102492318B (zh) 炭/炭复合材料防氧化剂及热处理方法
KR100533480B1 (ko) 탄소-탄소 복합재의 내산화 방법
CN116289238B (zh) 一种碳纤维硬毡表面涂层及其制备工艺
CN100340791C (zh) 防止炭/炭复合材料氧化的方法
CN115636692A (zh) 一种耐高温、防氧化的陶瓷涂层及其制备方法和应用
CN1297515C (zh) 一种炭材料表面高温抗氧化涂层的制备方法
CN114107961A (zh) 一种莫来石氧化铝溶胶耐热复合涂层材料及其制备方法
CN115028471B (zh) 一种碳材料制品抗氧化无机涂料及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: XI'AN CHAOMA SCIENCE CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: XI'AN AEROSPACE COMPOSITE MATERIALS INSTITUTE

Effective date: 20060303

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20060303

Address after: 101 mailbox 710025, Shaanxi City, Xi'an Province

Patentee after: Xi'an Chaoma Technology Co.,Ltd.

Address before: 101 mailbox 710025, Shaanxi City, Xi'an Province

Patentee before: XI'AN AEROSPACE COMPOSITE MATERIALS Research Institute

CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20060118