碳氈SiC涂層的制備表征及抗氧化性研究.pdf

1、碳材料具有高比強度、高比模量、耐高溫等一系列優(yōu)異的性能，是目前唯一能在超過2000℃的環(huán)境中穩(wěn)定使用，而且性能不改變的材料，但是這要求碳材料處于惰性氣氛或真空環(huán)境中，在大氣環(huán)境中，碳材料在超過400℃就開始發(fā)生氧化，各方面性能會迅速減弱，這極大地制約了它的應(yīng)用范圍和使用壽命。因此，提高碳材料的高溫抗氧化性對碳材料來說至關(guān)重要。
　　碳氈作為一種碳材料，它具有熱導(dǎo)率小、比熱小、線膨脹系數(shù)低、高溫?zé)岱€(wěn)定性好等優(yōu)異性能，常在真空或惰性氣

2、氛中作為隔熱保溫材料使用；本課題利用化學(xué)氣相沉積法在碳氈上制備 SiC涂層，通過 XRD、SEM分析其物相組成和微觀形貌。研究不同沉積工藝對涂層的影響，并評價其高溫抗氧化性能。研究結(jié)果表明，H2-Ar-MTS體系可在碳氈上成功制備 SiC涂層，在水浴溫度為60℃，沉積溫度1100℃，改變沉積時間，可控制 SiC涂層厚度。沉積15h時，試樣質(zhì)量增重率最大，經(jīng)物相分析可知，涂層物質(zhì)均為β-SiC，SEM分析表明，沉積時間為15h時，SiC顆

3、粒在碳纖維基體上緊密堆積，涂層表面無孔洞、裂紋等缺陷，SiC涂層的厚度為0.855微米。
　　分別在600℃、800℃、1000℃、1200℃下做氧化試驗結(jié)果表明：在第一個2h內(nèi)，無涂層碳氈均已完全氧化，而 SiC涂層碳氈只有部分氧化。隨著沉積時間的增加，其氧化失重率越小。
　　熱重分析表明，無涂層碳氈在90℃時已完全氧化，沉積溫度1100℃，水浴溫度60℃，沉積8h制備的 SiC涂層碳氈在790℃左右，失重率最大為4％，在