轻质C_f/SiOC复合材料表面抗氧化涂层烧蚀性能的研究

论文摘要

目的提高轻质碳纤维增强SiOC（Cf/SiOC）多孔陶瓷复合材料的抗烧蚀性能。方法用TaSi2、MoSi2为高温抗氧化组分,SiB6为烧结助剂,硼硅酸玻璃为粘结剂,采用浆料法在Cf/SiOC复合材料表面制备多层梯度化抗氧化涂层。用氧乙炔考核带涂层复合材料的抗氧化及抗烧蚀性能,并通过扫描电子显微镜对烧蚀后的形貌进行分析。结果采用硼硅酸玻璃能够在较低的温度下获得表面致密的涂层,有效地提升涂层的阻氧能力,同时能够降低涂层与基体材料之间的热失配。通过浆料法能够获得梯度化的抗氧化涂层,即涂层由靠近基体部分的多孔层逐渐过渡至最外层的致密层。在氧乙炔考核烧蚀实验下,涂层表现出优良的抗烧蚀性能,并且随着表面烧蚀温度的不同,表现出不同的烧蚀行为。在1660℃下烧蚀后,线烧蚀率及质量烧蚀率分别为0.03μm/s,2.96×10-8g/（mm2·s）,随着烧蚀温度增加至1760℃,线烧蚀率及质量烧蚀率增加至0.06μm/s,1.03×10-7g/（mm2·s）。带涂层的复合材料烧蚀后,涂层表面没有裂纹,但都出现了大量的孔洞,其主要原因是硼硅酸玻璃的挥发,基体材料并没有发生明显的氧化,涂层表现出优良的抗氧化、阻氧能力。结论硼硅酸玻璃的引入能够在较低的温度下获得表面致密的涂层,提升涂层的阻氧能力。制备的多组分抗氧化烧蚀涂层,可以有效地提高Cf/SiOC复合材料的抗烧蚀能力。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杜斌,洪长青,张幸红

关键词: 复合材料,陶瓷涂层,硼硅玻璃,烧蚀性能

来源: 装备环境工程 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学

单位: 哈尔滨工业大学

基金: 国家自然科学基金(11572353,11121061,91216301)

分类号: TB332

页码: 49-54

总页数: 6

文件大小: 2568K

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