化學(xué)氣相沉積制備炭-炭復(fù)合材料防氧化涂層.pdf

1、炭/炭復(fù)合材料(C/C)作為目前唯一可用于2000℃以上的高溫復(fù)合材料，在航空、航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。作為高溫結(jié)構(gòu)材料使用，必須解決C/C復(fù)合材料高溫易氧化問題，高溫防氧化涂層是一種防氧化的有效手段?；瘜W(xué)氣相沉積法(CVD)是制備C/C復(fù)合材料防氧化涂層的重要方法，本文在本課題組對防氧化涂層研究的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了在Ar氣氛下化學(xué)氣相沉積SiC涂層；采用包埋浸滲/氣相沉積二步法制備C/C復(fù)合材料抗氧化涂層；涂刷/氣相沉積在包埋S

2、iC涂層試樣表面制備MoSi<,2>/SiC防氧化涂層；采用SEM、XRD、氧化性能測試等分析手段對涂層的結(jié)構(gòu)、性能以及防氧化與失效機(jī)理進(jìn)行了研究，主要研究結(jié)果有： 設(shè)計(jì)了三種不同氬氣流量的CVD-SiC實(shí)驗(yàn)，并對制備SiC涂層的顯微形貌進(jìn)行對比研究，給出沉積腔內(nèi)溫度場、流場和濃度分布簡化模型，結(jié)果表明：Ar氣的加入使溫度場、流場和濃度分布變化趨勢滯后，涂層晶粒尺寸減小，涂層堆積致密。 SiC與C/C復(fù)合材料具有良好的物

3、理和化學(xué)相容性以及較低的氧化速率，是理想的防氧化涂層材料。但SiC與C/C復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)不匹配，單一的SiC涂層防氧化性能受到限制。采用包埋浸滲/氣相沉積二步法制備C/C復(fù)合材料SiC抗氧化涂層，并在1500℃空氣介質(zhì)中進(jìn)行了靜態(tài)氧化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，二步法制備的涂層試樣在氧化60h后失重率僅為2.01﹪。 采用涂刷/氣相沉積兩種方法相結(jié)合在包埋SiC涂層試樣表面制各MoSi<.2>/SiC防氧化涂層；并在此基礎(chǔ)上提出兩種工藝