C/C复合材料Mo-Si-N抗氧化涂层的制备

在C/C复合材料表面采用熔浆法制备Mo-Si系涂层的烧结过程中通入氮气,开发了Si3N4-MoSi2/Si-SiC(Mo-Si-N系)多层抗氧化涂层,并初步考察了涂层的抗氧化性能.结果表明,多层涂层的致密性主要受制于起始氮化温度.只有在Si熔点以上通入氮气,才能获得致密无缺陷的涂层.多层涂层的底层为SiC,外层为Si3N4,中间层为MoSi2/Si.这种多层涂层的抗氧化性能与涂层中MoSi2的含量有关;MoSi2含量为30%(体积分数,下同)和40%时,与真空中合成的Mo-Si涂层相比,高温抗氧化性能显著改善,抗氧化温度提高到1400℃～1450℃.

C/C复合材料上SiC/MoSi_2-Si_2N_2O-CrSi_2涂层的制备、抗氧化性能及形成机理

为进一步提高C/C复合材料的抗高温氧化性能,采用包埋法和刷涂法在C/C复合材料上制备了SiC/MoSi2-Si2 N2 O-CrSi2抗高温氧化涂层,借助XRD及SEM对涂层的组织结构及形貌进行了表征,初步研究了涂层在1 500℃静态空气中的氧化性能及其形成机理。结果显示:SiC/MoSi2-Si2 N2 O-CrSi2涂层最外层主要由Si2 N2 O,少量CrSi2,SiC,MoSi2相组成,该涂层在1 500℃下氧化26 h失重率仅为1.94%,其抗氧化性能优于无Si2N2O的MoSi2-SiC-CrSi2涂层。

C/C复合材料的SiC/Si-B_4C涂层在500～1500℃的抗氧化机制

为提高C/C复合材料的宽温域抗氧化性能,开发了一种新型SiC/Si-B_4C复合涂层,利用热重法对C/C复合材料的SiC/Si-B_4C复合涂层进行氧化试验,研究了试样从室温到1 500℃的氧化行为,在1 500℃保温2h后,试样增重仅为2.21%。分别对SiC、Si和B_4C三种粉体进行了不同温度(500～1 500℃)的氧化试验,分析了涂层各组分的高温氧化行为,阐明了SiC、Si和B_4C的有效抗氧化温域,通过氧化动力学计算得到SiC和Si的氧化活化能分别为196.7kJ/mol和167.3kJ/mol。结果表明,SiC/Si-B_4C涂层中各组分的抗氧化性能形成了良好的协同作用,复合涂层具有良好的宽温域自愈合能力,在600～1 500℃范围内表现出良好的抗氧化性能。

炭／炭复合材料自愈合涂层

中南大学粉末冶金国家重点实验室制备了一种具有自愈合功能的C／C复合材料抗氧化涂层，它主要由SiC和Si-B-Al-Cr-Zr系陶瓷氧化物构成。将涂层原料粉末B2O3，SiO2，SiC，Al2O3，B4C，Si3N4，ZrO2和Cr2O3等陶瓷粉末在60℃烘干1h，然后球磨12～14h，过74μm筛。以一定比例均匀混合，上述步骤所制粉体混以溶胶和少量蒸馏水并搅拌均匀，得到待用的涂层浆料。静态干燥空气中的氧化试验显示，