CN114315396B - 具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环及其制备方法，克服现有陶瓷基复合材料涡轮外环与可磨耗涂层结合力弱的缺点，包括制备陶瓷基复合材料涡轮外环半成品、表面修饰以及制备可磨耗涂层的过程，采用特定方法对陶瓷基复合材料涡轮外环表面进行处理，提高陶瓷基复合材料涡轮外环与可磨耗涂层间结合强度，同时在表面处理后，进行SiC沉积，减少表面处理对纤维的损伤，能够更好地满足先进发动机对涡轮外环构件的综合要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃气涡轮发动机涡轮外环制备方法，尤其涉及一种具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环及其制备方法。
背景技术
随着军用航空的发展，对航空发动机要求也越来越高，其中，最关键的是提高推重比和燃油效率，使先进航空发动机拥有良好的气路封闭性能。对燃气涡轮发动机来说，提高推重比最关键的是降低重量、提高涡轮前温度，从而对发动机内部构件轻质、高温性能要求越来越高，涡轮外环作为涡轮静子件是提高推重比和燃油效率的关键。
目前，涡轮外环所采用的镍基和钴基高温合金材料已经难以满足下一代先进发动机结构减重需求。陶瓷基复合材料作为一种具有低密度、耐高温、抗氧化、耐腐蚀、高韧性等各种材料优点的热结构功能一体化材料，被国际公认为是发展先进发动机高温部件最具潜力的材料之一，能够很好地满足涡轮外环构件轻质要求从而提高推重比。
当前，在涡轮外环表面进行可磨耗涂层的制备可以有效调控发动机转子与静子的间隙，提高燃油效率，但由于可磨耗涂层与陶瓷基复合材料涡轮外环之间差异较大使得两者之间结合力弱，在刮蹭和热震条件下容易脱落。
发明内容
为了克服现有陶瓷基复合材料涡轮外环与可磨耗涂层结合力弱的缺点，本发明提出一种具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环制备方法及通过该方法制备的具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环，采用特定方法对陶瓷基复合材料涡轮外环表面进行处理，提高陶瓷基复合材料涡轮外环与可磨耗涂层间结合强度，同时在表面处理后，进行SiC沉积，减少表面处理对纤维的损伤，能够更好地满足先进发动机对涡轮外环构件的综合要求。
本发明的技术方案是：
一种具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环制备方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
步骤1、制备陶瓷基复合材料涡轮外环半成品；
步骤1.1、纤维预制体的制备：以碳纤维或碳化硅纤维或两者的结合为原材料，按照涡轮外环的结构与形状尺寸，采用二维编织方法得到纤维预制体；
步骤1.2、界面层的制备：用石墨模具夹持住纤维预制体后放置在氮化硼化学气相沉积炉内，在纤维预制体表面制备氮化硼界面层，此步骤可能需循环执行1-4次；
步骤1.3、陶瓷基体的制备：将步骤1.2中沉积完氮化硼界面层的纤维预制体和石墨模具一起放置于碳化硅化学气相沉积炉内，制备碳化硅陶瓷基体，此步骤可能需循环执行4-8次，得到陶瓷基复合材料涡轮外环坯料；
步骤1.4、机械加工：按照设计图纸，对陶瓷基复合材料涡轮外环坯料进行机械加工至所需尺寸，得到陶瓷基复合材料涡轮外环半成品；
步骤2、陶瓷基复合材料涡轮外环半成品表面修饰；
步骤2.1、浅孔的加工：将上述陶瓷基复合材料涡轮外环半成品固定在定位工装上，按照一定排列顺序在陶瓷基复合材料涡轮外环半成品表面加工设定深度的浅孔；
步骤2.2、CVI沉积：在步骤2.1处理后的陶瓷基复合材料涡轮外环基体上沉积SiC基体，得到表面处理后的陶瓷基复合材料涡轮外环；
步骤3、可磨耗涂层制备；
在陶瓷基复合材料涡轮外环加工浅孔的表面上进行可磨耗涂层制备。
进一步地，上述步骤1.2中，氮化硼界面层的制备工艺参数为：炉体内压力为40-850Pa，升温至700-1000℃，保温1-2h后，依次通入氩气、氢气、氨气以及三氯化硼气体，沉积15-35h后继续保温2h，降温至室温。
进一步地，纤维预制体表面的氮化硼界面层厚度为120-650nm。
进一步地，上述步骤1.3中，碳化硅陶瓷基体的制备工艺参数为：炉体内压力为200-5000Pa，升温至950-1200℃，保温1-2h后，通入三氯甲基硅烷、氢气和氩气的混合气体，三氯甲基硅烷∶氢气∶氩气的流量比为1∶5-20∶10-25，沉积30-80h后继续保温2h，降温至室温。
进一步地，上述步骤2.1中，选用金刚石钻头在陶瓷基复合材料涡轮外环半成品表面加工浅孔，浅孔为深度等于0.5mm，直径等于0.8-1.5mm的圆孔，纬向按照每排孔间距2.8mm-3.8mm的顺序在涡轮外环表面均匀排列，经向按照2°的间距进行布列。
进一步地，上述步骤3中，可磨耗涂层为将BSAS和PHB，按照一定体积比进行混合后，采用等离子喷涂方法进行涂层制备，可磨耗涂层的厚度范围为0.95mm-1.5mm。按照上述的具体实施步骤所制备的表面加工浅孔的陶瓷基复合材料涡轮外环，并且在涡轮外环上面进行了可磨耗涂层的制备。
进一步地，上述步骤1.2中，氮化硼界面层的制备工艺参数为：炉体内压力为500Pa，升温至700℃，保温2h后，依次通入氩气、氢气、氨气以及三氯化硼气体，沉积30h后继续保温2h，降温至室温；上述步骤1.3中，碳化硅陶瓷基体的制备工艺参数为：炉体内压力为350Pa，升温至1200℃，保温1-2h后，通入三氯甲基硅烷、氢气和氩气的混合气体，三氯甲基硅烷∶氢气∶氩气的流量比为1∶15∶20，沉积80h后继续保温2h，降温至室温；上述步骤2.1中，浅孔为深度等于0.5mm，直径等于1.3mm的圆孔，纬向按照每排孔间距3.0mm的顺序在涡轮外环表面均匀排列，经向按照2°的间距进行布列。
本发明还提供一种通过上述制备方法制备的具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环。
本发明所具有的优点和有益效果是：
1、本发明提供了一种陶瓷基复合材料涡轮外环表面处理方法，通过在陶瓷基复合材料涡轮外环表面进行浅孔加工，增加涂层和基体之间的接触面积，有效提高基体和涂层之间的结合强度，涡轮外环的结合强度由未进行表面处理的3.313MPa提高到表面浅孔加工的9.532MPa。
2、本发明在浅孔加工后进行SiC沉积的方法，可以有效的减少对纤维的损伤，提高涡轮外环使用效率以及燃油效率，涡轮外环长时耐温性由1200℃提升至1350℃。
3、本发明通过在陶瓷基复合材料涡轮外环表面加工不同尺寸的浅孔，研究浅孔相关参数与结合强度之间的关系，最终确定浅孔的深度、孔型及直径为主要影响因素。并通过大量试验研究，最终确定了较优浅孔的深度、孔型、直径及排列方式，进一步提高陶瓷基复合材料涡轮外环表面与可磨耗涂层之间的结合强度。
附图说明
图1为本发明的陶瓷基复合材料涡轮外环表面浅孔加工示意图；
图2为本发明的陶瓷基复合材料涡轮外环表面加工后喷涂可磨耗涂层的实物图；
图3为本发明的未做表面处理和已做表面处理的陶瓷基复合材料涡轮外环结合强度对比图。其中a为未做表面处理，b为已做表面处理。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。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的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。本发明各实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实验方法和检测方法，如没有特殊说明，均为常规方法；下述试剂和原料，如没有特殊说明，均为市售。
实施例1
本实施例通过下述方法制备具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环：
步骤1、制备陶瓷基复合材料涡轮外环半成品；
步骤1.1、纤维预制体的制备：本实施例以第三代碳化硅纤维为原材料，按照涡轮外环的结构与形状尺寸，采用二维编织方法得到纤维预制体；
步骤1.2、界面层的制备：将夹持有纤维预制体的石墨模具放置在氮化硼化学气相沉积炉内，在纤维预制体表面制备厚度为450nm的氮化硼界面层。氮化硼界面层的制备工艺参数为：炉体内压力为500Pa，升温至700℃，保温2h后，依次通入氩气、氢气、氨气以及三氯化硼气体，沉积30h后继续保温2h，降温至室温。此步骤重复执行2次；
步骤1.3、陶瓷基体的制备：将步骤1.2中沉积完氮化硼界面层的纤维预制体和石墨模具一起放置于碳化硅化学气相沉积炉内，制备碳化硅陶瓷基体，碳化硅陶瓷基体的制备工艺参数为：炉体内压力为350Pa，升温至1200℃，保温1-2h后，通入三氯甲基硅烷、氢气和氩气的混合气体，三氯甲基硅烷∶氢气∶氩气的流量比为1∶15∶20，沉积80h后继续保温2h，降温至室温。此步骤重复执行6次，得到陶瓷基复合材料涡轮外环坯料；
步骤1.4、机械加工：按照设计图纸，对陶瓷基复合材料涡轮外环坯料进行机械加工至所需尺寸，得到陶瓷基复合材料涡轮外环半成品；
步骤2、陶瓷基复合材料涡轮外环半成品表面修饰；
步骤2.1、浅孔的加工：将上述陶瓷基复合材料涡轮外环半成品固定在定位工装上，选用1mm厚的45°金刚石螺纹刀，纬向按照每排孔间距3.0mm的顺序在涡轮外环表面均匀排列，经向按照2°的间距进行布列一定排列顺序在涡轮外环表面均匀加工深度为0.5mm、直径为1.3mm的圆孔；注：此排列方式是因为涡轮外环表面是圆弧型面，此处表面指的是与转子叶片的接触面，详见图1。
步骤2.2、CVI沉积：在表面修饰后的陶瓷基复合材料涡轮外环基体上沉积SiC基体，得到表面处理后的密度为2.6g/cm3的陶瓷基复合材料涡轮外环。
步骤3、可磨耗涂层制备
在表面修饰后的陶瓷基复合材料涡轮外环上通过等离子喷涂方法进行可磨耗涂层制备，可磨耗涂层体系是BSAS和PHB。如图2所示，可以看到在涂层制备后浅孔仍然可以明显看到(注：图2中通孔为构件气膜孔，用于冷却)。
通过万能材料试验机检测本实施例陶瓷基复合材料涡轮外环与可磨耗涂层之间的结合力，从图3可以看出，涡轮外环的结合强度由未进行表面处理的3.313MPa提高到表面浅孔加工的9.532MPa。可见通过本实施例的陶瓷基复合材料涡轮外环表面处理方法，可以大大提高基体与可磨耗涂层之间的结合力，获得力学性能以及抗氧化性能较好的涡轮外环。
实施例2
本实施例通过下述方法制备具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环：
步骤1、制备陶瓷基复合材料涡轮外环半成品；
步骤1.1、纤维预制体的制备：本实施例以第三代碳化硅纤维为原材料，按照涡轮外环的结构与形状尺寸，采用二维编织方法得到纤维预制体；
步骤1.2、界面层的制备：将夹持有纤维预制体的石墨模具放置在氮化硼化学气相沉积炉内，在纤维预制体表面制备厚度为650nm的氮化硼界面层。氮化硼界面层的制备工艺参数为：炉体内压力为40Pa，升温至1000℃，保温2h后，依次通入氩气、氢气、氨气以及三氯化硼气体，沉积15h后继续保温2h，降温至室温。此步骤重复执行2次；
步骤1.3、陶瓷基体的制备：将步骤1.2中沉积完氮化硼界面层的纤维预制体和石墨模具一起放置于碳化硅化学气相沉积炉内，制备碳化硅陶瓷基体，碳化硅陶瓷基体的制备工艺参数为：炉体内压力为5000Pa，升温至950℃，保温1h后，通入三氯甲基硅烷、氢气和氩气的混合气体，三氯甲基硅烷∶氢气∶氩气的流量比为1∶5∶25，沉积30h后继续保温2h，降温至室温。此步骤重复执行6次，得到陶瓷基复合材料涡轮外环坯料；
步骤1.4、机械加工：按照设计图纸，对陶瓷基复合材料涡轮外环坯料进行机械加工至所需尺寸，得到陶瓷基复合材料涡轮外环半成品；
步骤2、陶瓷基复合材料涡轮外环半成品表面修饰；
步骤2.1、浅孔的加工：将上述陶瓷基复合材料涡轮外环半成品固定在定位工装上，选用1mm厚的45°金刚石螺纹刀，纬向按照每排孔间距2.8mm的顺序在涡轮外环表面均匀排列，经向按照2°的间距进行布列一定排列顺序在涡轮外环表面均匀加工深度为0.5mm、直径为1.5mm的圆孔；
步骤2.2、CVI沉积：在表面修饰后的陶瓷基复合材料涡轮外环基体上沉积SiC基体，得到表面处理后的密度为2.5g/cm3的陶瓷基复合材料涡轮外环；
步骤3、可磨耗涂层制备
在表面修饰后的陶瓷基复合材料涡轮外环上通过等离子喷涂方法进行可磨耗涂层制备，可磨耗涂层体系是BSAS和PHB。如图2所示，可以看到在涂层制备后浅孔仍然可以明显看到(注：图2中通孔为构件气膜孔，用于冷却)。
通过万能材料试验机检测本实施例陶瓷基复合材料涡轮外环与可磨耗涂层之间的结合力，涡轮外环的结合强度由未进行表面处理的3.313MPa提高到表面浅孔加工的9.526MPa。可见通过本实施例的陶瓷基复合材料涡轮外环表面处理方法，可以大大提高基体与可磨耗涂层之间的结合力，获得力学性能以及抗氧化性能较好的涡轮外环。
实施例3
本实施例通过下述方法制备具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环：
步骤1、制备陶瓷基复合材料涡轮外环半成品；
步骤1.1、纤维预制体的制备：本实施例以碳化硅为原材料，按照涡轮外环的结构与形状尺寸，采用二维编织方法得到纤维预制体；
步骤1.2、界面层的制备：将夹持有纤维预制体的石墨模具放置在氮化硼化学气相沉积炉内，在纤维预制体表面制备120nm的氮化硼界面层。氮化硼界面层的制备工艺参数为：炉体内压力为850Pa，升温至800℃，保温2h后，依次通入氩气、氢气、氨气以及三氯化硼气体，沉积35h后继续保温2h，降温至室温。此步骤重复执行2次；
步骤1.3、陶瓷基体的制备：将步骤1.2中沉积完氮化硼界面层的纤维预制体和石墨模具一起放置于碳化硅化学气相沉积炉内，制备碳化硅陶瓷基体，碳化硅陶瓷基体的制备工艺参数为：炉体内压力为200Pa，升温至1000℃，保温1-2h后，通入三氯甲基硅烷、氢气和氩气的混合气体，三氯甲基硅烷∶氢气∶氩气的流量比为1∶20∶10，沉积50h后继续保温2h，降温至室温。此步骤重复执行6次，得到陶瓷基复合材料涡轮外环坯料；
步骤1.4、机械加工：按照设计图纸，对陶瓷基复合材料涡轮外环坯料进行机械加工至所需尺寸，得到陶瓷基复合材料涡轮外环半成品；
步骤2、陶瓷基复合材料涡轮外环半成品表面修饰；
步骤2.1、浅孔的加工：将上述陶瓷基复合材料涡轮外环半成品固定在定位工装上，选用1mm厚的45°金刚石螺纹刀，纬向按照每排孔间距3.8mm的顺序在涡轮外环表面均匀排列，经向按照2°的间距进行布列一定排列顺序在涡轮外环表面均匀加工深度为0.5mm、直径为0.8mm的圆孔；
步骤2.2、CVI沉积：在表面处理后的陶瓷基复合材料涡轮外环基体上沉积SiC基体，得到表面处理后的密度为2.8g/cm3的陶瓷基复合材料涡轮外环；
步骤3、可磨耗涂层制备
在表面处理后的陶瓷基复合材料涡轮外环上通过等离子喷涂方法进行可磨耗涂层制备，可磨耗涂层体系是BSAS和PHB。如图2所示，可以看到在涂层制备后浅孔仍然可以明显看到(注：图2中通孔为构件气膜孔，用于冷却)。
通过万能材料试验机检测本实施例陶瓷基复合材料涡轮外环与可磨耗涂层之间的结合力，涡轮外环的结合强度由未进行表面处理的3.313MPa提高到表面浅孔加工的9.529MPa。可见通过本实施例的陶瓷基复合材料涡轮外环表面处理方法，可以大大提高基体与可磨耗涂层之间的结合力，获得力学性能以及抗氧化性能较好的涡轮外环。
对比例1
本对比例通过下述方法制备陶瓷基复合材料涡轮外环，与实施例1不同的是，浅孔的各个参数不同：
步骤1、制备陶瓷基复合材料涡轮外环半成品；
步骤1.1、纤维预制体的制备：本对比例以第三代碳化硅纤维为原材料，按照涡轮外环的结构与形状尺寸，采用二维编织方法得到纤维预制体；
步骤1.2、界面层的制备：将夹持有纤维预制体的石墨模具放置在氮化硼化学气相沉积炉内，在纤维预制体表面制备氮化硼界面层。氮化硼界面层的制备工艺参数为：炉体内压力为500Pa，升温至700℃，保温2h后，依次通入氩气、氢气、氨气以及三氯化硼气体，沉积30h后继续保温2h，降温至室温。此步骤重复执行2次；
步骤1.3、陶瓷基体的制备：将步骤1.2中沉积完氮化硼界面层的纤维预制体和石墨模具一起放置于碳化硅化学气相沉积炉内，制备碳化硅陶瓷基体，碳化硅陶瓷基体的制备工艺参数为：炉体内压力为350Pa，升温至1200℃，保温1-2h后，通入三氯甲基硅烷、氢气和氩气的混合气体，三氯甲基硅烷∶氢气∶氩气的流量比为1∶15∶20，沉积80h后继续保温2h，降温至室温。此步骤重复执行6次，得到陶瓷基复合材料涡轮外环坯料；
步骤1.4、机械加工：按照设计图纸，对陶瓷基复合材料涡轮外环坯料进行机械加工至所需尺寸，得到陶瓷基复合材料涡轮外环半成品；
步骤2、陶瓷基复合材料涡轮外环表面修饰
步骤2.1、浅孔的加工：将上述陶瓷基复合材料涡轮外环半成品固定在定位工装上，选用1mm厚的45°金刚石螺纹刀，纬向按照每排孔间距4.5mm的顺序在涡轮外环表面均匀排列，经向按照4°的间距进行布列一定排列顺序在涡轮外环表面均匀加工深度为0.3mm、直径为0.5mm的圆孔；
步骤2.2、CVI沉积：在表面处理后的陶瓷基复合材料涡轮外环基体上沉积SiC基体，得到表面处理后的密度为2.6g/cm3的陶瓷基复合材料涡轮外环；
步骤3、可磨耗涂层制备
在表面处理后的陶瓷基复合材料涡轮外环上通过等离子喷涂方法进行可磨耗涂层制备，可磨耗涂层体系是BSAS和PHB。
通过万能材料试验机检测本对比例陶瓷基复合材料涡轮外环与可磨耗涂层之间的结合力，涡轮外环的结合强度由未进行表面处理的3.313MPa提高到表面浅孔加工的6.532MPa。相对于上述实施例，结合力强度提高量较小。
对比例2
本对比例于对比例1不同的是：浅孔的各个参数不同；
具体步骤2.1浅孔的加工过程为：将上述陶瓷基复合材料涡轮外环半成品固定在定位工装上，选用1mm厚的45°金刚石螺纹刀，纬向按照每排孔间距2.0mm的顺序在涡轮外环表面均匀排列，经向按照2°的间距进行布列一定排列顺序在涡轮外环表面均匀加工深度为0.8mm、直径为2.0mm的圆孔。
通过万能材料试验机检测本对比例陶瓷基复合材料涡轮外环与可磨耗涂层之间的结合力，涡轮外环的结合强度由未进行表面处理的3.313MPa提高到表面浅孔加工的6.832MPa。相对于上述实施例，结合力强度提高量也较小。
Claims (8)
1.一种具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、制备陶瓷基复合材料涡轮外环半成品；
步骤1.1、纤维预制体的制备：以碳纤维或碳化硅纤维或两者的结合为原材料，按照涡轮外环的结构与形状尺寸，采用编织方法得到纤维预制体；
步骤1.2、界面层的制备：用石墨模具夹持住纤维预制体后放置在氮化硼化学气相沉积炉内，在纤维预制体表面制备设定厚度的氮化硼界面层；
步骤1.3、陶瓷基体的制备：将步骤1.2中沉积完氮化硼界面层的纤维预制体和石墨模具一起放置于碳化硅化学气相沉积炉内，制备碳化硅陶瓷基体，得到陶瓷基复合材料涡轮外环坯料；
步骤1.4、机械加工：按照设计图纸，对陶瓷基复合材料涡轮外环坯料进行机械加工至所需尺寸，得到陶瓷基复合材料涡轮外环半成品；
步骤2、陶瓷基复合材料涡轮外环半成品表面修饰；
步骤2.1、浅孔的加工：将上述陶瓷基复合材料涡轮外环半成品固定在定位工装上，按照一定排列顺序在陶瓷基复合材料涡轮外环半成品表面加工设定深度的浅孔；
浅孔为深度等于0.5mm，直径等于0.8-1.5mm的圆孔，纬向按照每排孔间距2.8mm-3.8mm的顺序在涡轮外环表面均匀排列，经向按照2°的间距进行布列；
步骤2.2、CVI沉积：在步骤2.1处理后的陶瓷基复合材料涡轮外环基体上沉积SiC基体，得到表面处理后的陶瓷基复合材料涡轮外环；
步骤3、可磨耗涂层制备；
在陶瓷基复合材料涡轮外环加工浅孔的表面上进行可磨耗涂层制备。
2.根据权利要求1所述的具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环制备方法，其特征在于：所述步骤1.2中，氮化硼界面层的制备工艺参数为：炉体内压力为40-850Pa，升温至700-1000℃，保温1-2h后，依次通入氩气、氢气、氨气以及三氯化硼气体，沉积15-35h后继续保温2h，降温至室温。
3.根据权利要求2所述的具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环制备方法，其特征在于：纤维预制体表面的氮化硼界面层厚度为120-650nm。
4.根据权利要求3所述的具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环制备方法，其特征在于：所述步骤1.3中，碳化硅陶瓷基体的制备工艺参数为：炉体内压力为200-5000Pa，升温至950-1200℃，保温1-2h后，通入三氯甲基硅烷、氢气和氩气的混合气体，三氯甲基硅烷∶氢气∶氩气的流量比为1∶5-20∶10-25，沉积30-80h后继续保温2h，降温至室温。
5.根据权利要求4所述的具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环制备方法，其特征在于：所述步骤2.1中，选用金刚石钻头在陶瓷基复合材料涡轮外环半成品表面加工浅孔。
6.根据权利要求5所述的具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环制备方法，其特征在于：所述步骤3中，通过将BSAS和PHB，按照设定体积比进行混合后，采用等离子喷涂方法进行可磨耗涂层制备；可磨耗涂层的厚度范围为0.95mm-1.5mm。
7.根据权利要求6所述的具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环制备方法，其特征在于：所述步骤1.2中，氮化硼界面层的制备工艺参数为：炉体内压力为500Pa，升温至700℃，保温2h后，依次通入氩气、氢气、氨气以及三氯化硼气体，沉积30h后继续保温2h，降温至室温；上述步骤1.3中，碳化硅陶瓷基体的制备工艺参数为：炉体内压力为350Pa，升温至1200℃，保温1-2h后，通入三氯甲基硅烷、氢气和氩气的混合气体，三氯甲基硅烷∶氢气∶氩气的流量比为1∶15∶20，沉积80h后继续保温2h，降温至室温；上述步骤2.1中，浅孔为深度等于0.5mm，直径等于1.3mm的圆孔，纬向按照每排孔间距3.0mm的顺序在涡轮外环表面均匀排列，经向按照2°的间距进行布列。
8.一种通过权利要求1-7任一所述制备方法制备的具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料涡轮外环。
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