不同增强体对SiC涂层性能的影响.pdfVIP

助 曹孝 料 2012年第5期(43)卷 不同增强体对 SiC涂层性能的影响 陈 呖 ，王成 国 ，赵 伟 ，王 雯 ，袁 华 ，卢文博 (1．山东大学 材料液固结构演变与加工教育部重点实验室，山东 济南 250061； 2．山东大学 碳纤维工程技术研究中心，山东 济南 250061) 摘 要 ： 采用3种工艺，以石墨为基体制备 SiC抗氧 2 实验方法 化涂层，通过引入不 同组分优化涂层相结构并对其性 能进行研 究。分别测试 了不 同制备 ．T-艺下的试样在 2．1 涂层的制备 l400℃下的抗氧化性能。通过分析试样氧化前后表面 选用石墨块 (山东伟基碳材料有 限公司，型号为 及侧面的 SEM 图以及涂层 XRD衍射结果 ，研 究涂层 G347)为基体 ，经切割 (10mm×10mm×10mm)、打磨 、 形貌、相结构及氧化机理。实验结果表 明，同时引入 超声清洗，烘干备用。SiC晶须层的引入是以PSO(济 SiC晶须及 MoSi的涂层在 1400。C下氧化 10h，氧化 南鲁利化工有限公司，含氢 1．4 (质量分数))为先驱 失重不超过 1 ，表现 出良好 的抗氧化性能；SiC晶须 体 ，在 HPtC1 ·6H O(济南鲁利化工有 限公司，分析 的存在能够减少涂层微裂纹的产生，减少渗 Si过程 中 纯)的催化下，经浸渍 、交联 、高温烧结而成 。具体操作 Si对基体的腐蚀 ；MoSi。和 Mo的加入 均能提 高涂层 如下 ：将 PSO置于烧杯 中，滴加适量氯铂酸 ／乙醇 (浓 质量并表现出较好的 自愈合 能力。 度 1 (质量分数))溶液 ，用磁力搅拌器常温搅拌 关键词 ： 石墨 ；SiC涂层 ；抗氧化性能 30rain。在浸渍仪器 中0．5MPa的压强下浸渍 30min 中图分类号 ： TB332 文献标识码 ：A 之后 ，在烘箱中 120。C下交联 2h以上。将交联后得到 文章编号 ：1O01—9731(2012)05—0582—05 的试样在管式裂解炉中，高纯氩气 (纯度 99．999 )保 1 引 言 护下按一定的升温速率升至 1600。C，保温 2h。 石墨、碳纤维等碳材料在航空航天及 民用工业等 将成功制备 SiC晶须层的试样分别用两种包埋粉 领域具有广泛的应用，尤其在高温条件下有着很好 的 包埋，如表 1所示 。为了对 比SiC晶须层对于涂层 的 高温性能[】l。然而碳材料的优异性能只有在惰性气氛 影响，本文选用未 引入 SiC晶须层的石墨基体在包埋 下才能保持，在高温氧化气氛下开始发生氧化反应，氧 粉 I、Ⅱ的共 同包埋下制备 了涂层试样 。试样编号如 化失重使得碳材料的力学性能明显下降，从而 限制 了 表 2所示。将包埋好的试样在管式裂解炉 中，高纯氩 其应用环境_2f]。在碳材料表面制备 SiC涂层，隔绝碳 气保护下按一定的升温速率升至 1600℃，保温 2h。 材料与氧化性气氛的直接接触 ，可 以明显改善碳材料 表 1 包埋粉比例及成分 的抗氧化性能。从而使碳材料在高温氧化性气氛下仍 Table 1 Composition and proportion of embeddin