本发明涉及碳-碳热结构材料高温抗氧化技术领域，具体为一种具有高温抗氧化涂层的碳-碳热结构材料。
背景技术：
碳-碳复合材料性能优异，是航空航天领域十分重要的材料，它不但具有密度小、比强度大、线胀系数低、导热导电能力高、耐腐蚀、摩擦因数稳定等优点，而且还具有一系列优异的高温性能，如耐烧蚀、抗热震、热稳定性好等特点，特别是在超过2000℃的高温环境中，它仍具有良好的强度保持率，是一种理想的轻质耐高温结构材料。但是作为热结构材料，碳/碳复合材料一般都是在高温有氧环境中使用，在超过400℃有氧环境中易氧化的缺点会导致其力学性能及各项物理化学性能迅速下降。因此，稳定持久的抗氧化防护已成为制约碳/碳复合材料工程化应用的关键。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供一种具有高温抗氧化涂层的碳-碳热结构材料，以解决碳-碳热结构材料在高温有氧环境中使用时易发生氧化失效的技术问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有高温抗氧化涂层的碳-碳热结构材料，包括碳-碳热结构体，该碳-碳热结构体包裹在碳化硅-硅高温抗氧化涂层的密封腔体内，且碳-碳热结构体的正面涂敷有碳化硅涂层、背面涂敷有硅涂层，位于正面的碳化硅涂层和位于背面的硅涂层分别与碳化硅-硅高温抗氧化涂层的正面部分和背面部分呈固定连接。
进一步的，所述碳化硅-硅高温抗氧化涂层包括以下重量份数配比的原料：100份的碳化硅粉末(sic)、50份的硅粉末(si)。
进一步的，所述碳化硅-硅高温抗氧化涂层的制备方法包括以下步骤：
步骤一：将碳化硅粉末(sic)、硅粉末(si)与无水乙醇加入到球形研磨罐内，充分搅拌均匀；之后，将混合均匀的浆料于100℃下干燥2h；
其中，球形研磨罐由位于顶部开口的圆筒体和位于底部的球形腔体，球形研磨罐的腔体内设置有研磨球本体；
第一研磨球与球形研磨罐的内壁之间均布有第二研磨球，第二研磨球分别与研磨球本体的球面、第一研磨球、球形研磨罐的内壁呈滚动摩擦连接设置；
步骤二：向步骤一制备的混合粉末中加入去离子水，并充分搅拌成粘稠状，将粘稠状液体均匀涂在碳-碳热结构材料的表面，预置涂层厚度为0.6～1mm；预置涂层试样要先在空气自然干燥4～5h，之后放入电热恒温鼓风干燥箱中进行烘干处理，烘干炉温度80℃、保温l0h。
进一步的，所述研磨球本体的球面上均布有呈半球体形状的第一研磨球，第一研磨球的球面与球形研磨罐的内壁呈滚动摩擦连接设置。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
本发明通过将碳-碳热结构体包裹在碳化硅-硅高温抗氧化涂层的密封腔体内，且碳-碳热结构体的正面涂敷有碳化硅涂层、背面涂敷有硅涂层，位于正面的碳化硅涂层和位于背面的硅涂层分别与碳化硅-硅高温抗氧化涂层的正面部分和背面部分呈固定连接的技术方案，解决了碳-碳热结构材料在高温有氧环境中使用时易发生氧化失效的技术问题。
附图说明
图1为本发明具有高温抗氧化涂层的碳-碳热结构材料的结构示意图；
图2为制备本发明图1中碳化硅-硅高温抗氧化涂层所应用装置的结构示意图。
图中标示：1-碳-碳热结构体，2-碳化硅-硅高温抗氧化涂层，201-球形研磨罐，202-研磨球本体，203-第一研磨球，204-第二研磨球，3-碳化硅涂层，4-硅涂层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种具有高温抗氧化涂层的碳-碳热结构材料，如图1所示，包括碳-碳热结构体1，该碳-碳热结构体1包裹在碳化硅-硅高温抗氧化涂层2的密封腔体内，且碳-碳热结构体1的正面涂敷有碳化硅涂层3、背面涂敷有硅涂层4，位于正面的碳化硅涂层3和位于背面的硅涂层4分别与碳化硅-硅高温抗氧化涂层2的正面部分和背面部分呈固定连接；
其中，碳化硅-硅高温抗氧化涂层2包括以下重量份数配比的原料：100份的碳化硅粉末(sic)、50份的硅粉末(si)；
上述碳化硅-硅高温抗氧化涂层2的制备方法包括以下步骤：
步骤一：将100份的碳化硅粉末(sic)、50份的硅粉末(si)与30份的无水乙醇加入到如图2所示的球形研磨罐201内，充分搅拌均匀；之后，将混合均匀的浆料于100℃下干燥2h；
其中，球形研磨罐201由位于顶部开口的圆筒体和位于底部的球形腔体，球形研磨罐201的腔体内设置有研磨球本体202，该研磨球本体202的球面上均布有呈半球体形状的第一研磨球203，第一研磨球203的球面与球形研磨罐201的内壁呈滚动摩擦连接设置；
第一研磨球203与球形研磨罐201的内壁之间均布有第二研磨球204，第二研磨球204分别与研磨球本体202的球面、第一研磨球203、球形研磨罐201的内壁呈滚动摩擦连接设置；
步骤二：向步骤一制备的混合粉末中加入去离子水，并充分搅拌成粘稠状，将粘稠状液体均匀涂在碳-碳热结构材料的表面，预置涂层厚度为0.6～1mm；
预置涂层试样要先在空气自然干燥4～5h，之后放入电热恒温鼓风干燥箱中进行烘干处理，烘干炉温度80℃、保温l0h。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种具有高温抗氧化涂层的碳-碳热结构材料，其特征在于，包括碳-碳热结构体，该碳-碳热结构体包裹在碳化硅-硅高温抗氧化涂层的密封腔体内，且碳-碳热结构体的正面涂敷有碳化硅涂层、背面涂敷有硅涂层，位于正面的碳化硅涂层和位于背面的硅涂层分别与碳化硅-硅高温抗氧化涂层的正面部分和背面部分呈固定连接。
2.根据权利要求1所述的具有高温抗氧化涂层的碳-碳热结构材料，其特征在于，所述碳化硅-硅高温抗氧化涂层包括以下重量份数配比的原料：100份的碳化硅粉末(sic)、50份的硅粉末(si)。
3.根据权利要求2所述的具有高温抗氧化涂层的碳-碳热结构材料，其特征在于，所述碳化硅-硅高温抗氧化涂层的制备方法包括以下步骤：
步骤一：将碳化硅粉末(sic)、硅粉末(si)与无水乙醇加入到球形研磨罐内，充分搅拌均匀；之后，将混合均匀的浆料于100℃下干燥2h；
其中，球形研磨罐由位于顶部开口的圆筒体和位于底部的球形腔体，球形研磨罐的腔体内设置有研磨球本体；
第一研磨球与球形研磨罐的内壁之间均布有第二研磨球，第二研磨球分别与研磨球本体的球面、第一研磨球、球形研磨罐的内壁呈滚动摩擦连接设置；
步骤二：向步骤一制备的混合粉末中加入去离子水，并充分搅拌成粘稠状，将粘稠状液体均匀涂在碳-碳热结构材料的表面，预置涂层厚度为0.6～1mm；预置涂层试样要先在空气自然干燥4～5h，之后放入电热恒温鼓风干燥箱中进行烘干处理，烘干炉温度80℃、保温l0h。
4.根据权利要求3所述的具有高温抗氧化涂层的碳-碳热结构材料，其特征在于，所述研磨球本体的球面上均布有呈半球体形状的第一研磨球，第一研磨球的球面与球形研磨罐的内壁呈滚动摩擦连接设置。
技术总结