EB-PVD沉積Si-C-YSZ復(fù)合涂層的微觀結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、本文采用電子束物理氣相沉積技術(shù)在高溫Ni基合金Haynes214基體上以YSZ為過(guò)渡層制備了SiC涂層。首先，利用掃描電子顯微鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)分別觀察了涂層的表面和截面形貌；采用掠入射非對(duì)稱X-射線衍射(GIAXD)和拉曼光譜儀(Raman)對(duì)涂層的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和討論；詳細(xì)分析了通過(guò)X-射線光電子譜得到的關(guān)于涂層元素組成以及化學(xué)鍵合的信息；進(jìn)一步對(duì)經(jīng)過(guò)真空退火的涂層進(jìn)行了組織結(jié)構(gòu)分析。另外設(shè)計(jì)了涂層的抗熱震性能

2、試驗(yàn)，表征了涂層的抗熱震性能；采用傅立葉紅外光譜儀測(cè)試了涂層的光譜發(fā)射率，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析和討論。
　　形貌分析表明，YSZ層表面均勻致密，平均粗糙度為39nm；涂層厚度約為3μm，涂層與高溫基體之間存在元素?cái)U(kuò)散。另外Raman和XPS結(jié)果定性地說(shuō)明YSZ層內(nèi)部出現(xiàn)了氧缺位現(xiàn)象。
　　原位沉積使高輻射Si-C層與過(guò)渡層表面形貌幾乎相同，并且表面沉積時(shí)間不同對(duì)表面形貌影響不顯著。Raman結(jié)果表明涂層中含有非晶SiC、Si和

3、石墨化C。XPS結(jié)果說(shuō)明涂層表面含有Si、O、C元素，涂層以富C形式存在；除了C-Si鍵外，還含有大量的C-C鍵和少量Si-Si鍵。涂層處于完全化學(xué)有序和完全隨機(jī)分布狀態(tài)之間。經(jīng)真空退火涂層從無(wú)序向有序化轉(zhuǎn)變。
　　涂層厚度對(duì)涂層的抗熱震性能影響較大，薄的涂層抗熱震性能優(yōu)越。
　　輻射性能測(cè)量結(jié)果顯示，不同測(cè)量溫度下涂層的平均光譜發(fā)射率在0.7-0.8之間。結(jié)合以往對(duì)Si-C輻射涂層的研究,表明Si-C涂層的臨界厚度在0.5