C-C復(fù)合材料ZrB2-SiC基陶瓷涂層的制備及性能研究.pdf

1、為提高C/C復(fù)合材料在不同條件高溫有氧環(huán)境中的抗氧化性能，本文采用刷涂法在C/C、C/C-SiC復(fù)合材料表面制備了ZrB2-SiC基陶瓷涂層，采用化學(xué)氣相沉積法(CVD)在部分涂層表面制備SiC封填層，并研究了涂層在900℃、1500℃的等溫抗氧化性能以及2500℃抗燒蝕性能。主要工作及結(jié)論如下:
　　(1)采用刷涂法在C/C基體表面制備了Zr-Si-B4C反應(yīng)燒結(jié)過渡層。該涂層通過原始粉末的反應(yīng)燒結(jié)生成ZrB2-SiC-ZrC，

2、同時部分Zr、Si原子滲入基體與C發(fā)生反應(yīng)，通過釘扎作用提高涂層-基體間結(jié)合強(qiáng)度，但該過渡層僅適用于密度為1.6g/cm3以下的C/C基體;在涂層C/C復(fù)合材料及C/C-SiC復(fù)合材料上采用刷涂法制備了ZrB2-15vt％SiC-5vt％Si3N4(ZSS)、ZrB2-15％vtSiC-10vt％MoSi2(ZSM)、ZrB2-15vt％-20vt％TaC(ZST)三種成分的氧阻擋層;最后采用化學(xué)氣相沉積法在部分樣品上制備SiC封填層。

3、
　　(2)測試了各涂層在900℃及1500℃的等溫抗氧化性能。C/C-SiC復(fù)合材料表面涂層在兩個溫度段均表現(xiàn)出了更好的抗氧化性能;化學(xué)氣相沉積SiC封填層的制備提升了涂層在兩個溫度段的抗氧化性能;涂層的失效歸因于頻繁的熱震造成貫穿性裂紋等涂層自身無法愈合缺陷的產(chǎn)生。
　　(3)利用氧乙炔焰研究了C/C-SiC復(fù)合材料表面ZrB2-SiC基陶瓷涂層的抗燒蝕性能。ZSS、ZSM、ZST三種涂層30s質(zhì)量燒蝕率均為負(fù)數(shù)，其中Z