含硼CVD SiC復合涂層的氧化行為與機理.pdf

1、C/SiC復合材料要在高性能航空發(fā)動機實現(xiàn)1650℃長壽命使用，必須改善其抗氧化性能。CVDSiC涂層是應用較多的防氧化涂層，但由于涂層缺陷的存在，涂層防護效果仍遠低于預期值。本文采用化學氣相沉積方法，在兩層SiC涂層之間沉積出B或BxC1-x改性層，對SiC涂層進行改性，分析了兩種復合涂層材料的氧化行為和機理，比較了化學氣相沉積、離子注入引入含硼物質(zhì)對SiC涂層的改性效果。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： (1)研究了SiC/B/Si

2、C-C/SiC復合材料的氧化行為、氧化機理和抗氧化性能。結(jié)果表明：700℃下在空氣中恒溫氧化10h，改性層氧化生成的B2O3可以較好的封填涂層微裂紋，氧化動力學受氧通過微裂紋的擴散控制。1000℃氧化10h，B2O3·xSiO2玻璃層揮發(fā)較為嚴重。1300℃下在空氣中恒溫氧化2h，氧化生成的B2O3·xSiO2玻璃涂層粘度已經(jīng)很低，發(fā)生劇烈揮發(fā)，外層SiC涂層發(fā)生嚴重剝落，失去了阻擋氧擴散的能力，對改善復合材料的抗氧化性能無積極作用。

3、 (2)研究了SiC/BxC1-x/SiC-C/SiC復合材料的氧化行為、氧化機理和抗氧化性能。結(jié)果表明：CVDBxC1-x顯著降低了復合材料在700℃、1000℃、1300℃下的氧化失重，在1000℃、1300℃下甚至表現(xiàn)為增重，增重率分別為：0.015﹪、0.027﹪。CVDB、CVDBxC1-x改性材料氧化后的殘余強度隨溫度變化規(guī)律類似于SiC-C/SiC材料，CVDBxC1-x改性有效地改善了復合材料在700℃～1300℃