C-SiC復(fù)合材料表面SiC涂層的改性研究.pdf

1、多層SiC涂層C/SiC復(fù)合材料(SiC-C/SiC)應(yīng)用于高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī),必須提高抗氧化能力,實(shí)現(xiàn)1650℃長(zhǎng)壽命使用.涂層裂紋和缺陷是復(fù)合材料抗氧化性能差的主要原因.該文采用了物理氣相沉積方法和離子注入/沉積方法,以Al、B、Si為改性元素,對(duì)SiC涂層表面進(jìn)行改性,封填裂紋和缺陷;結(jié)合掃描電鏡(SEM)、X射線(xiàn)衍射(XRD)和俄歇能譜(AES)分析,研究了改性層對(duì)SiC-C/SiC復(fù)合材料抗氧化性能的影響.主要內(nèi)容和結(jié)果如下:(

2、1)真空蒸鍍約3um Al膜,涂層裂紋被封填或?qū)挾葴p小,SiC-C/SiC復(fù)合材料在500℃、600℃和700℃模擬空氣與氧氣中的氧化失重顯著降低,失重值較大.(2)磁控濺射約3um Si膜,涂層裂紋和缺陷被部分封填,SiC-C/SiC復(fù)合材料在1300℃模擬空氣中的氧化失重降低.(3)MEVVA(金屬蒸氣真空弧等離子)源注入Al,ECR(微波)源PIII(等離子源全方位注入)B(注入劑量約10<'17>cm<'-2>)或Si(注入劑量

3、約10<'16>cm<'-2>),SiC涂層表面已經(jīng)非晶化,裂紋仍然存在,缺陷改善不明顯.A1的注入,提高了復(fù)合材料在1300℃模擬空氣中的抗氧化能力,沒(méi)有改善700℃模擬空氣中的抗氧化能力.B的注入提高了復(fù)合材料在1200℃和1300℃模擬空氣中的抗氧化能力.Si的注入沒(méi)有顯著改善復(fù)合材料在1300℃模擬空氣中的抗氧化能力.(4)注入Si試樣真空1600℃退火30min后,SiC涂層表面出現(xiàn)許多新裂紋,1300℃模擬空氣中的氧化失重增