SiCMoSi复合涂层CSiC复合材料的氧化性能.pdfVIP

第25卷第2期 新型炭材料 V01．25No．2 2010年4月 NEWCARBONMATERIALS Apr．2010 文章编号：1007—8827(2010)02-0124-05 闫志巧1”， 熊 翔2， 肖 鹏2， 陈 峰2， 刘根山2， 黄伯云2 (1．广州有色金属研究院。广东广州510650o 2．中南大学粉末冶金国家重点实验室，湖南长沙410083) 摘要：采用化学气相沉积法(CVD)和刷涂法在C／SiC复合材料表面制备抗氧化涂层。该涂层由致密的CVD SiC层和多孑L的Mo．Si层交替组成，其结构从里到外为：CVDSiC层一Mo．si层一CVD SiC层一Mo-Si层一 CVD SiC层。涂层试样于1400℃的氧化实验和1400oC甘100℃的热震实验结果表明：在氧化和热震过程中，涂层 均保持完整，没有出现脱落和掉块等失效现象。经1400oC、150h氧化后，涂层试样的失重率仅为0．25％，失重速率 为6．61×10～g·cm-2．h～。在热震过程中，涂层试样基本保持氧化增重。经25次和50次热震后，涂层试样的弯 材料提供l400℃、长时间的氧化防护。 关键词： C／SiC复合材料；化学气相沉积碳化硅；刷涂；抗氧化涂层；抗热震性能 中图分类号：TB332 文献标识码： A 1 前言刖舌 2一 头验实验 oC—l700 陶瓷基复合材料是在1200 oC范围内 2．1涂层的制备 最具应用前景的工程材料，其典型代表为C／SiC复 20mmx20minx5 mm× 合材料。它具有低密度、抗热震、耐磨损，以及优异 mm的氧化试样和40 5mm 的高温力学性能和稳定的摩擦系数等优点，已应用 x3mm的弯曲试样，表面用600号砂纸打磨抛 于高性能发动机、航空航天往返热系统和先进摩擦 光，再用超声波清洗后烘干。以高纯心为稀释气 及离合器系统等技术领域¨引。但是，同C／C复合 体，高纯H：为载气，三氯甲基硅烷(MTS)为SiC源， 材料一样，C／SiC复合材料中的炭纤维在450℃以通过H。鼓泡方式将MTS带入反应器，在C／SiC复 上的氧化气氛中即出现明显的氧化失重13J，导致材 合材料表面沉积SiC涂层。工艺参数：沉积压力为 100 料性能下降甚至完全失效。因此，C／SiC复合材料200Pa～250Pa，沉积温度为l oC，H2／MTS(摩尔 的抗氧化防护是其获得广泛应用的关键。 比)=10，沉积时间为6h。称取一定质量的Si粉 目前，虽然已对C／SiC复合材料进行了大量的 抗氧化防护研究，但尚不能从根本上解决1400℃、 充分混合后均匀刷涂在CVDSiC涂层表面，干燥后 oC～1530 长时间的氧化问题。以往的涂层体系通常局限于致 进行1430 密、无贯穿裂纹等特征，然而基体和涂层之间的热失 配限制了这类涂层的广泛应用。本研究采用化学气 积缩小HJ，以致Mo—Si经高温烧结后，形成多孔的 相沉积法(CVD)和刷涂法在C／SiC材料表面制备