在陶瓷基复合材料表面形成涂层的方法和涂料技术

本发明专利技术公开了在陶瓷基复合材料表面形成涂层的方法，包括：(1)将聚丙烯酸酯树脂、磷酸锌、云母粉、高岭土、六甲醚化羟甲基三聚氰胺树脂、三聚磷酸二氢铝、氧化铜、氧化铁和水混合，以便得到涂料；(2)将所述涂料进行球磨处理，以便得到球磨后涂料；(3)将所述球磨后涂料涂覆于陶瓷基复合材料表面；(4)将步骤(3)得到的陶瓷基复合材料进行高温固化反应，以便得到具有涂层的陶瓷基复合材料产品。该方法采用的设备简单、工艺流程短，且可在较低温度下形成稳定的陶瓷基复合材料表面涂层。

Methods and coatings for forming coatings on ceramic matrix composites

The invention discloses a method for forming a coating on the surface of a ceramic matrix composite material, including: (1) mixing polyacrylate resin, zinc phosphate, mica powder, kaolin, hexamethylene etherification hydroxymethyl trimethyl melamine resin, tripolyphosphoric acid two aluminum hydroxide, copper oxide, iron oxide and water to get the coating; (2) the coating is made of the ball. Grinding treatment to get the ball after grinding; (3) coating the ball after the ball milling on the ceramic matrix composite surface; (4) the ceramic matrix composites obtained by step (3) are cured at a high temperature so as to obtain the ceramic matrix composite with coating. The method has the advantages of simple equipment, short technological process, and stable ceramic matrix composite coating can be formed at lower temperature.

【技术实现步骤摘要】
在陶瓷基复合材料表面形成涂层的方法和涂料
本专利技术涉及陶瓷基复合材料领域，具体而言，本专利技术涉及在陶瓷基复合材料表面形成涂层的方法和涂料。
技术介绍
陶瓷基复合材料具有良好的耐腐蚀性和机械性能，广泛用于航空航天、核电、摩擦材料等领域。由于该材料表面存在一定孔隙，使其机械和抗氧化性能受到影响。现有技术一般采用高温(约1000℃)CVD或采用等离子喷涂等方法在陶瓷基复合材料表面制备涂层，制备方法复杂，对设备要求高。因此，现有的在陶瓷基复合材料表面形成涂层的手段仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出在陶瓷基复合材料表面形成涂层的方法和涂料。该方法采用的设备简单、工艺流程短，且可在较低温度下形成稳定的陶瓷基复合材料表面涂层。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种在陶瓷基复合材料表面形成涂层的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)将聚丙烯酸酯树脂、磷酸锌、云母粉、高岭土、六甲醚化羟甲基三聚氰胺树脂、三聚磷酸二氢铝、氧化铜、氧化铁和水混合，以便得到涂料；(2)将所述涂料进行球磨处理，以便得到球磨后涂料；(3)将所述球磨后涂料涂覆于陶瓷基复合材料表面；(4)将步骤(3)得到的陶瓷基复合材料进行高温固化反应，以便得到具有涂层的陶瓷基复合材料产品。根据本专利技术实施例的在陶瓷基复合材料表面形成涂层的方法，首先以聚丙烯酸酯树脂、磷酸锌、云母粉、高岭土、六甲醚化羟甲基三聚氰胺树脂、三聚磷酸二氢铝、氧化铜、氧化铁和水混合制备涂料，涂料原料稳定、制备过程简单，进而将涂料球磨后均匀涂于陶瓷基复合材料表面，经高温固化反应得到具有涂层的陶瓷基复合材料产品。由于采用了上述材料制成的涂料，并预先对涂料球磨处理，使得后续高温固化反应可以在较低的温度下进行，得到稳定的陶瓷基复合材料表面涂层，从而显著降低生产成本，提高生产效率。另外，根据本专利技术上述实施例的在陶瓷基复合材料表面形成涂层的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，步骤(1)中，所述聚丙烯酸酯树脂的质量浓度为40～65％。在本专利技术的一些实施例中，步骤(1)中，将10～50重量份的聚丙烯酸酯树脂、0.5～10重量份的磷酸锌、0.1～8重量份的云母粉、0.2～6重量份的高岭土、2～20重量份的六甲醚化羟甲基三聚氰胺树脂、0.1～30重量份的三聚磷酸二氢铝、0.3～10重量份的氧化铜、0.1～5重量份的氧化铁和30～70重量份的水混合，以便得到所述涂料。在本专利技术的一些实施例中，步骤(2)中，所述球磨处理的条件包括：球磨时间为0.5～5h，转速为120～500r/min，球料比为(3～9):1。在本专利技术的一些实施例中，步骤(3)中，将所述球磨后涂料涂覆于陶瓷基复合材料表面后，静置5～60min。在本专利技术的一些实施例中，步骤(4)中，所述高温固化反应的条件包括：真空度为10～500Pa，升温速率为3～20℃/min，温度为200～600℃。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种涂料。根据本专利技术的实施例，该涂料包括：10～50重量份的聚丙烯酸酯树脂、0.5～10重量份的磷酸锌、0.1～8重量份的云母粉、0.2～6重量份的高岭土、2～20重量份的六甲醚化羟甲基三聚氰胺树脂、0.1～30重量份的三聚磷酸二氢铝、0.3～10重量份的氧化铜、0.1～5重量份的氧化铁以及30～70重量份的水。根据本专利技术实施例的涂料原料稳定、制备过程简单，采用该涂料球磨后用于制备陶瓷基复合材料涂层，可使涂层的高温固化反应可以在较低的温度下进行，得到稳定的陶瓷基复合材料表面涂层，从而显著降低生产成本，提高生产效率。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的在陶瓷基复合材料形成涂层的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种在陶瓷基复合材料表面形成涂层的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)将聚丙烯酸酯树脂、磷酸锌、云母粉、高岭土、六甲醚化羟甲基三聚氰胺树脂、三聚磷酸二氢铝、氧化铜、氧化铁和水混合，以便得到涂料；(2)将涂料进行球磨处理，以便得到球磨后涂料；(3)将球磨后涂料涂覆于陶瓷基复合材料表面；(4)将步骤(3)得到的陶瓷基复合材料进行高温固化反应，以便得到具有涂层的陶瓷基复合材料产品。根据本专利技术实施例的在陶瓷基复合材料表面形成涂层的方法，首先以聚丙烯酸酯树脂、磷酸锌、云母粉、高岭土、六甲醚化羟甲基三聚氰胺树脂、三聚磷酸二氢铝、氧化铜、氧化铁和水混合制备涂料，涂料原料稳定、制备过程简单，进而将涂料球磨后均匀涂于陶瓷基复合材料表面，经高温固化反应得到具有涂层的陶瓷基复合材料产品。由于采用了上述材料制成的涂料，并预先对涂料球磨处理，使得后续高温固化反应可以在较低的温度下进行，得到稳定的陶瓷基复合材料表面涂层，从而显著降低生产成本，提高生产效率。下面参考图1对根据本专利技术实施例的在陶瓷基表面形成涂层的方法进行详细描述。根据本专利技术的实施例，该方法包括：S100：制备涂料该步骤中，将聚丙烯酸酯树脂、磷酸锌、云母粉、高岭土、六甲醚化羟甲基三聚氰胺树脂(即六羟甲基三聚氰胺六甲醚树脂)、三聚磷酸二氢铝、氧化铜、氧化铁和水混合，以便得到涂料。根据本专利技术的实施例，上述水优选采用去离子水。根据本专利技术的实施例，上述聚丙烯酸酯树脂的质量浓度为40～65％，该聚丙烯酸酯树脂中包括40～65wt％的聚丙烯酸酯树脂，其他为纯水。根据本专利技术的实施例，可以将10～50重量份的聚丙烯酸酯树脂、0.5～10重量份的磷酸锌、0.1～8重量份的云母粉、0.2～6重量份的高岭土、2～20重量份的六甲醚化羟甲基三聚氰胺树脂、0.1～30重量份的三聚磷酸二氢铝、0.3～10重量份的氧化铜、0.1～5重量份的氧化铁和30～70重量份的水混合，以便得到用于形成陶瓷基复合材料表面涂层的涂料。采用上述原料制备得到的涂料稳定性好，采用该涂料球磨后用于制备陶瓷基复合材料涂层，可使涂层的高温固化反应可以在较低的温度下进行，得到稳定的陶瓷基复合材料表面涂层，从而显著降低生产成本，提高生产效率。S200：球磨处理该步骤中，将涂料进行球磨处理，以便得到球磨后涂料。根据本专利技术的实施例，可以采用星式球磨机对涂料进行球磨处理。根据本专利技术的具体实施例，球磨处理的可以条件包括：球磨时间为0.5～5h，转速为120～500r/min，球料比为(3～9):1。由此，可以进一步降低涂料中颗粒的粒度，提高形成涂层的均匀度。S300：涂覆涂料该步骤中，将球磨后涂料涂覆于陶瓷基复合材料表面。根据本专利技术的实施例，相对于常规的高温化学气相沉积或等离子喷涂等方法，本专利技术的方法采用涂胶机将球磨后的涂料直接涂于陶瓷基复合材料表面，从而简化了生产设备，降低了生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在陶瓷基复合材料表面形成涂层的方法，其特征在于，包括：(1)将聚丙烯酸酯树脂、磷酸锌、云母粉、高岭土、六甲醚化羟甲基三聚氰胺树脂、三聚磷酸二氢铝、氧化铜、氧化铁和水混合，以便得到涂料；(2)将所述涂料进行球磨处理，以便得到球磨后涂料；(3)将所述球磨后涂料涂覆于陶瓷基复合材料表面；(4)将步骤(3)得到的陶瓷基复合材料进行高温固化反应，以便得到具有涂层的陶瓷基复合材料产品。

【技术特征摘要】
1.一种在陶瓷基复合材料表面形成涂层的方法，其特征在于，包括：(1)将聚丙烯酸酯树脂、磷酸锌、云母粉、高岭土、六甲醚化羟甲基三聚氰胺树脂、三聚磷酸二氢铝、氧化铜、氧化铁和水混合，以便得到涂料；(2)将所述涂料进行球磨处理，以便得到球磨后涂料；(3)将所述球磨后涂料涂覆于陶瓷基复合材料表面；(4)将步骤(3)得到的陶瓷基复合材料进行高温固化反应，以便得到具有涂层的陶瓷基复合材料产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述聚丙烯酸酯树脂的质量浓度为40～65％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，将10～50重量份的聚丙烯酸酯树脂、0.5～10重量份的磷酸锌、0.1～8重量份的云母粉、0.2～6重量份的高岭土、2～20重量份的六甲醚化羟甲基三聚氰胺树脂、0.1～30重量份的三聚磷酸二氢铝、0.3～10重量份的氧化铜、0.1～5重量份的氧化铁和...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡庆，黄泽兰，陈邦明，甘真，石世华，周煜，
申请(专利权)人：崇义恒毅陶瓷复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36