SiC-SiO2復合涂層的制備及抗氧化性能研究.pdf

1、炭材料是一種理想的高溫材料，但是其在高溫下容易氧化，極大地制約了它的應用范圍和使用壽命。為提高炭材料從400℃至1500℃全溫區(qū)范圍的抗氧化性能，本文設計制備了SiC/SiO2復合涂層，并采用XRD、SEM、EDS、XPS等檢測方法研究了涂層的組成、顯微結構、形成機理、抗氧化性能及氧化機理。主要研究內容和結論如下:
　　 研究了包埋法、液相反應法和化學氣相沉積法制備的單一SiC涂層的結構和抗氧化性能。結果表明:單一SiC涂層有一

2、定的抗氧化作用，但涂層中存在裂紋和孔洞等缺陷，抗氧化性能有限;且在800～1200℃溫度區(qū)內，涂層不能形成完整有效的SiO2膜來阻擋氧的侵入，因此，單一SiC涂層不能提供全溫度區(qū)域的抗氧化保護。
　　 研究了硅源料、H2/CO2流量比和溫度對涂層結構、抗氧化性能的影響。結果表明:采用CH3SiCl3為硅源料、H2/CO2流量比為0.78、沉積溫度為1100℃時，涂層的結構致密均勻，抗氧化性能最佳。
　　 設計制備了SiC

3、/SiO2抗氧化復合涂層，并研究其抗氧化性能。SiC/SiO2復合涂層從里到外依次為:SiC過渡層，CVD SiC阻擋層，CVD SiC-SiO2過渡層及CVD SiO2封填層。復合涂層結構致密，無明顯裂紋，各涂層之間、涂層與基體之間成分過渡良好。在1000℃和1500℃氧化192h后，SiC/SiO2復合涂層樣品分別增重0.133mg·cm-2和0.283mg·cm-2。經400℃到1500℃總共12次1h的逐步氧化后，SiC/SiO