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1、第21卷摇第1期材摇料摇科摇学摇与摇工摇艺Vol.21No.1摇摇2013年2月MATERIALSSCIENCE&TECHNOLOGYFeb.,2013摇摇摇摇摇摇炭/炭复合材料SiC/SiC+mullite/mullite涂层制备及其高温性能马摇超,李贺军,史小红,张正中,吴摇恒,孙摇粲(西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072)摘摇要:为提高炭/炭复合材料的防氧化性能,采用包埋法与超音速等离子喷涂法相结合,在其表面制备了SiC/SiC+mullite/mullite多层防氧化涂层.外涂层主要组成是莫来石(mullite)相.对
2、涂层试样进行了1500益恒温氧化和1500益~室温热震测试.实验结果表明,涂层试样经1500益恒温氧化150h后,失重率仅为0.26%;经1500益~室温15次热震后,失重率仅为0.25%,显示出较优异的防氧化、抗热震性能.莫来石(mullite)具有良好的耐高温性能、低的氧扩散率,且SiC涂层氧化生成的SiO在高温下能够愈合裂纹等缺2陷,这是SiC/SiC+mullite/mullite涂层较好防氧化能力的主要原因.关键词:莫来石;超音速等离子喷涂;防氧化;炭/炭(C/C)复合材料中图分类号:TB332文献标志码:A文章编号:1005-02
3、99(2013)01-0079-07Preparationandanti鄄oxidationpropertyofSiC/SiC+mullite/mullitecoatingonC/CcompositesMAChao,LIHe鄄jun,SHIXiao鄄hong,ZHANGZheng鄄zhong,WUHeng,SUNCan(StateKeyLaboratoryofSolidificationProcessing,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi忆an710072,China)Abstract:Toimp
4、rovetheoxidationresistanceofcarbon/carbon(C/C)composites,aSiC/SiC+mullite/mullitecoatingwaspreparedonthesurfaceofC/Ccompositesbysolidphaseinfiltrationandsupersonicplasmaspra鄄ying.Theoutercoatingwasmainlycomposedofmullitephase.Theisothermaloxidationtestat1773Kandther鄄malshoc
5、ktestbetween1773Kandroomtemperaturewerecarriedout.Theresultsshowedthatafter150hoxi鄄dationat1500益,theweightlossofthecoatedC/Ccompositewasonly0.26%.Thecoatedspecimensalsoex鄄hibitedgoodthermalshockresistance,withamasslossof0.25%after15thermalshocksbetween1500益androomtemperatur
6、e.Theexcellentanti鄄oxidationpropertyofthecoatingwasmainlyattributedtohighthermalsta鄄bilityandlowoxygendiffusionrateofmullite.Besides,SiOcouldfillinthecracksinmullitecoatingathigh2temperature,whichwasbenefittoimprovetheoxidationresistance.Keywords:mullite;supersonicplasmaspr
7、aying;anti鄄oxidation;Carbon/Carbon(C/C)composites[1-2]摇摇炭/炭(C/C)复合材料具有低的密度、高的比前沿和热点.然而,在大于500益的有氧条件强度和比模量,尤其是其力学性能随着温度的升下,C/C材料会发生明显氧化,限制了其在高温氧高不降反升的特性,使得该材料成为航空航天领[1,3]化条件下的应用.因此,提高C/C复合材料的域极具应用潜力的高温工程材料,是目前研究的高温防氧化、抗热震性能是该材料作为高性能结构材料的前提条件.收稿日期:2012-02-12.防氧化涂层能够有效阻挡氧气与基体材
8、料的基金项目:国家自然基金资助项目(50832004;50902111);西北工业大学基础研究基金资助项目(GBKY1021).接触,达到保护基体的目的,是C/C复
