姚栋嘉
,
李贺军
,
付前刚
,
陶珺
,
王永杰
中国材料进展
采用包埋法和低压化学气相沉积（CVD）法在碳／碳（C／C）复合材料表面依次制备了Ta2O5-TaC内涂层和SiC外涂层，用X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜（SEM）及电子能谱（EDS）对涂层的相组成、微观形貌和元素组成进行了分析，研究了涂覆涂层后C／C复合材料在1500℃静态空气中的防氧化性能及在氧-乙炔烧蚀中的抗烧蚀性能。结果表明：采用两步法制得的Ta2O5-TaC／SiC复合涂层结构致密，该复合涂层有效提高了C／C复合材料的抗氧化和抗烧蚀性能；Ta2O5-TaC／SiC复合涂层在1500℃静态空气环境下可对C／C复合材料有效保护100h以上；涂层试样在氧乙炔烧蚀环境中烧蚀60S表明涂层可将C／C复合材料的线烧蚀率降低47．07％。质量烧蚀率降低29．20％。
关键词:
C/C复合材料
,
CVD-SiC涂层
,
Ta2O5-TaC涂层
,
抗氧化
,
抗烧蚀
孟祥利
,
崔红
,
闫联生
,
张强
,
宋麦丽
,
朱阳
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2013.11.03
以碳化铪有机前驱体、硼化铪有机前驱体和聚碳硅烷混合溶液为浸渍剂，采用化学气相渗透（ CVI）和液相浸渍-裂解（PIP）工艺制得了准3D C/C-HfC-HfB2-SiC 碳陶复合材料。采用电弧风洞结合扫描电子显微镜（SEM）和 X 射线衍射分析（ XRD）对复合材料的结构及氧化失效行为进行了初步探讨。结果表明，高密度的基体改性 C/C-HfC-HfB2-SiC 复合材料具有良好的抗烧蚀性能，复合材料在2300 K/600 s 电弧风洞（含水5％）试验条件下的质量烧蚀率和线烧蚀率分别仅为1.22×10-6 g/（ cm2· s）和1.33×10-5 mm/s。密度和温度对复合材料抗烧蚀性能影响较大，密度从2.63 g/cm3增加到3.75 g/cm3时，复合材料在2300 K条件下的线烧蚀率降低了3个数量级，当温度从2300 K 升高的2400 K时，高密度复合材料的线烧蚀率增加了约1000倍，烧蚀过程中较高密度的复合材料表面容易形成更为致密的氧化膜是其具有良好的抗氧性能的重要因素。
关键词:
C/C-HfC-HfB2 复合材料
,
电弧风洞
,
抗烧蚀
,
前驱体浸渍裂解
张天助
,
陈招科
,
熊翔
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2013.11.04
为提高C/C复合材料的抗烧蚀性能，采用两步刷涂-烧结法制备了 ZrB2-SiC 基陶瓷涂层。首先利用反应烧结制备ZrB2-SiC-ZrC过渡层，并在此基础上制备了ZrB2-20％SiC-5％Si3 N4、 ZrB2-15％SiC-20％MoSi2、 ZrB2-15％SiC-20％TaC 3种外涂层。利用 XRD和扫描电镜研究了涂层的相组成和显微形貌，并采用氧乙炔焰烧蚀仪测试了涂层在2500℃、60 s的抗烧蚀性能，探讨了涂层的高温烧蚀机理。结果表明：利用反应烧结制备的过渡层与基体结合紧密，且与外涂层无明显分层现象，起到了良好的过渡作用；由于 Si3 N4及 MoSi2起到了烧结助剂作用，使 ZrB2-20％SiC-5％Si3 N4、 ZrB2-15％SiC-20％MoSi2外涂层结构较为致密； ZrB2-20％SiC-5％Si3 N4、 ZrB2-15％SiC-20％MoSi2涂层表现出了较好的抗烧蚀性能，其中 ZrB2-20％SiC -5％Si3 N4涂层线烧蚀率及质量烧蚀率分别为0.075 mm/s、0.0081 g/s， ZrB2-15％SiC-20％MoSi2涂层线烧蚀率及质量烧蚀率分别为0.018 mm/s、0.0064 g/s，而ZrB2-15％SiC-20％TaC涂层由于结构较为松散，未能起到有效的氧化防护，导致涂层被烧穿。
关键词:
C/C复合材料
,
ZrB2-SiC涂层
,
刷涂法
,
抗烧蚀
任俊杰
,
姚西媛
,
李克智
,
姚栋嘉
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2017.01.10
采用包埋法、超音速等离子喷涂结合化学气相沉积工艺在C/C复合材料表面制备了SiC/ZrB2-SiC/SiC复合涂层.借助XRD和SEM等测试手段对所制备复合涂层的微观结构进行表征,采用恒温氧化实验及氧乙炔烧蚀实验考察涂层复合材料的高温抗氧化和抗烧蚀性能.结果表明,所制备涂层复合材料在900,1100,1500℃均具有较好的高温抗氧化性能,涂层氧乙炔烧蚀60 s后,质量烧蚀率和线烧蚀率分别为-0.05 mg/s和0.56μm/s.表明所制备的ZrB2-SiC基复合涂层在为C/C复合材料提供良好的抗烧蚀保护的同时,可对材料提供较宽温度范围的抗氧化保护.
关键词:
炭/炭复合材料
,
抗氧化
,
抗烧蚀
,
ZrB2-SiC
姚栋嘉
,
李贺军
,
张守阳
,
李克智
,
王永杰
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.07.17
采用低压化学气相沉积法在碳纤维增强碳基(C/C)复合材料表面制备了碳化硅(SiC)涂层,借助XRD与SEM对SiC涂层的微观结构进行了分析,采用划痕仪测试了SiC涂层的结合力,研究了涂覆涂层后的C/C复合材料在强冲蚀条件下的烧蚀性能,分析了SiC涂层在强冲蚀条件下的失效机理.结果表明:LPCVD法制备的SiC涂层结构完整,无裂纹,无缺陷;涂层的结合力较弱,为5N;C/C复合材料烧蚀600s后涂层大部分区域保持完好,冲刷最强位置涂层遭到破坏;机械剥蚀是在强冲蚀条件下SiC涂层失效的主要原因.
关键词:
炭/炭复合材料
,
碳化硅涂层
,
抗烧蚀
韩伟
,
刘敏
,
邓春明
,
毛杰
,
曾德长
腐蚀与防护
doi:10.11973/fsyfh-201703001
C/C复合材料在高温燃气高速冲刷环境中的严重氧化烧蚀限制了其在航空航天等领域的广泛应用,采用抗烧蚀涂层技术是目前提高该材料高温抗烧蚀性能的有效方法.综述了近年来国内外C/C复合材料高温抗烧蚀涂层在玻璃涂层、金属涂层、陶瓷涂层等体系方面的研究进展,总结并评价了C/C复合材料抗烧蚀涂层的抗烧蚀性能测试技术及其研究成果,提出了C/C复合材料高温抗烧蚀涂层在未来研究中潜在的重点发展方向.
关键词:
C/C复合材料
,
抗烧蚀性能
,
涂层
