SiC和SiC-ZSO復合涂層氧化與紅外發(fā)射率特性初探.pdf

1、炭/炭復合材料是一種極具前景的高溫吸波材料，為提高其高溫下的抗氧化性能并降低其紅外發(fā)射率，本文設(shè)計制備了SiC/ZSO復合涂層，并采用XRD、SEM、EDS等檢測方法研究了涂層的成分與微觀結(jié)構(gòu)涂層的抗氧化性能及氧化機理，并測試分析了炭/炭復合材料、SiC涂層、SiC/ZSO復合涂層在不同溫度下的紅外發(fā)射率，并探討了不同晶粒結(jié)構(gòu)對SiC涂層紅外發(fā)射率的影響。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)研究了氣相反應(yīng)法(CVR)和化學氣相沉積

2、法(CVD)制備的單一SiC涂層結(jié)構(gòu)和氧化性能。結(jié)果表明:CVR、CVD法制備的單一SiC涂層有一定的抗氧化保護作用，但涂層中存在裂紋和孔洞等缺陷，在1500℃涂層不能形成完整連續(xù)的SiO2膜來阻擋氧的侵入，其抗氧化性能有限，在短時間（分別為8h、10h）快速失重。因此CVR、CVD制備的單一SiC涂層不能有效的長時間抗氧化保護。
　　(2)研究了包埋法(PC)法制備的SiC涂層結(jié)構(gòu)與抗氧化性能，以及氧化過程涂層結(jié)構(gòu)變化、失效模式

3、。PC法SiC涂層在650-1050℃時無法為炭材料提供有效保護，而SiC涂層試樣在1500℃氧化40h后仍增重，55h后失重率僅為0.5％。氧化過程中，涂層內(nèi)部大氣泡遷移至涂層表面后破裂形成的大孔洞逐漸引起貫通缺陷生成，導致涂層失效。
　　(3)研究了SiC/ZSO復合涂層的組成、結(jié)構(gòu)及抗氧化性能、及復合涂層的抗氧化機理。結(jié)果表明:SiC/ZSO復合涂層具有良好的抗氧化性能，在1500℃經(jīng)歷198h的氧化后，試樣仍增重3％左右。