炭/炭复合材料表面SiC/ZrSiO4-SiO2复合涂层的抗氧化性能与红外发射特性研究

作者：周伟; 肖鹏; 李杨; 罗威

来源：稀有金属材料与工程, 2017, 46(11): 3479-3484.

• C/C复合材料
• SiC/ZrSiO4-SiO2复合涂层
• 抗氧化性能
• 红外发射率

为提高炭/炭(C/C)复合材料的高温抗氧化性能并降低其红外发射率,采用包埋–刷涂法在其表面制备了SiC/ZrSiO4-SiO2复合涂层。借助XRD、SEM等表征分析了涂层的成分与微观结构,并研究了SiC/ZrSiO4-SiO2复合涂层包覆C/C复合材料在1500℃动态空气条件下的抗氧化性能,以及在90和500℃下的红外发射率。结果表明:由疏松结构SiC内涂层和镶嵌结构ZrSiO4-SiO2外涂层组成的SiC/ZrSiO4-SiO2复合涂层具有优异的抗氧化性能,在1500℃流动空气(0.6 L/min)等温氧化条件下氧化50 h后试样的氧化失重率仅为0.03%。在C/C复合材料表面制备SiC/ZrSiO4-SiO2复合涂层后其红外发射率明显降低,并随温度升高而越低。复合涂层包覆试样在90℃时35μm和814μm波段的平均红外发射率分别为0.55和0.66;在500℃时35μm和814μm波段的平均红外发射率分别为0.48和0.62。SiC/ZrSiO4-SiO2复合涂层包覆C/C复合材料可作为优良的低红外发射率高温热结构材料应用于航空航天领域。

• 单位
  湖南工业大学; 中南大学; 粉末冶金国家重点实验室