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沉积电压对SiC-C/C复合材料表面水热电泳沉积SiC_n-MoSi₂复合抗氧化涂层的影响

王博 , 黄剑锋 , 刘淼 , 曹丽云 , 吴建鹏

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01291

采用水热电泳沉积法在SiC-C/C复合材料表面制备纳米碳化硅和二硅化钼的复相(SiCn-MoSi₂)抗氧化涂层.分别采用XRD和SEM等测试手段对涂层的晶相组成和显微结构进行了表征. 主要研究了沉积电压对涂层显微结构及高温抗氧化性能的影响, 分析了涂层试样在1500℃下的静态氧化行为及热循环失效机理. 结果表明: 外涂层主要由MoSi₂和β-SiC晶相组成. 当沉积电压为100~180V时, 外涂层的致密程度、厚度及抗氧化性能随着沉积电压的升高而提高. 沉积电压过高(220V)时, 复合涂层中出现裂纹等缺陷, 涂层的氧化保护能力相应减弱. 抗氧化性能测试表明复合涂层可在1500℃的静态空气中有效保护C/C复合材料346h, 失重率仅1.41wt%. 涂层的高温失效是由于涂层试样在热循环过程中产生了贯穿性裂纹导致的.

关键词: C/C复合材料 , multilayer coating , hydrothermal electrophoretic deposition , deposition voltage

C/C复合材料表面水热电泳沉积SiC_n/SiC复合抗氧化涂层研究

刘淼 , 黄剑锋 , 王博 , 曹丽云 , 吴建鹏

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01214

采用水热电泳沉积法在SiC-C/C复合材料表面制备纳米碳化硅（SiC_n）涂层. 采用XRD和SEM对涂层的晶相组成、表面和断面的微观结构进行了表征. 主要研究了水热沉积温度对涂层的结构及高温抗氧化性能的影响, 并分析了涂层试样在1600℃的高温氧化气氛下失效行为. 结果表明：纳米碳化硅涂层主要由β-SiC组成. 涂层的致密程度和厚度随着水热沉积温度的升高而提高. 随着水热温度的提高, 涂层试样的抗氧化性能也有明显的提高. 在120℃水热沉积温度下制备的涂层试样可在空气气氛1500℃下有效保护C/C复合材料202h，而氧化失重仅为2.16×10^-3g/cm². 在1600℃下氧化64h后失重为3.7×10^-3g/cm². 其高温失效是由于长时间的氧化挥发后表面SiO2膜不能完全封填表面缺陷, 内涂层中产生了贯穿性的孔隙所致.

关键词: C/C复合材料 , nano-SiC , hydrothermal electrophoretic deposition

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