多孔碳纤维增强陶瓷基复合材料由于具有热传导系数低、质轻的优点在航空航天热防护系统中有巨大的应用前景。然而多孔碳纤维增强陶瓷基复合材料疏松多孔，不耐热冲刷，有氧环境中，它存在抗氧化性能差的问题。现有的抗氧化方法主要有基体改性法、纤维涂层法和表面涂层法 3 种。其中表面涂层法是碳基复合材料实现高温长时抗氧化的主要方法，研究最广泛，抗氧化效果也最为显著。常用的涂层体系有玻璃涂层和陶瓷涂层。 C. Isola采用硼硅酸盐玻璃作为抗氧化涂层，实验证明硼硅酸盐涂层在 1200 ℃下 氧 化 20 h 内 保 持 稳 定 。 高 栋 、 周 海 军 、 GuoWeiming等人通过在超高温陶瓷 ZrB2 体系中添加SiC，可以更好地与 Cf/SiC 基体相容，有效提高了基体的抗热震性和抗烧蚀性。中科院上海陶瓷所的 YaranNiu 等学者在前人用 LPPS（低压等离子喷涂）制备出性能良好的单相 MoSi2 基础上，进一步用 LPPS 工艺制备出 ZrB2-MoSi2 复合涂层， MoSi2 作增强相。结果显示经 1500 ℃， 15 h 的静态高温氧化后，增重明显少于 ZrB2-30% (体积分数) SiC 涂层及单相 ZrB2 涂层。
1）采用 ZrB2、 SiC、玻璃粉体制备内涂层，玻璃相含量为 30%时封孔效果较好，在 1300 ℃下烧结 2 h可得到烧结致密的内涂层。
2) 利用 ZrB2、 MoSi2、玻璃粉体制备外涂层，并采用大气等离子喷涂工艺可以制备出外涂层，玻璃相含量为 30%时制备的涂层组织较致密。
3) 制备的涂层在表面温度 1500 ℃及以下时具有良好的抗烧蚀性能，短时可耐受 1700 ℃高温。形成以 SiO2 为填充相， ZrO2、 ZrSiO4 为支撑相的氧化层，封填孔洞，阻止进一步氧化，有效保护了基体材料。当温度为 1800 ℃时， MoSi2 挥发尽，同时 ZrSiO4 分解成 ZrO2，涂层失效。
本文由桑尧热喷涂网收集整理。本站文章未经允许不得转载；如欲转载请注明出处，北京桑尧科技开发有限公司网址：http://www.sunspraying.com/
|
