Cf/SiC复合材料表面LaMgAl11O19/Er2Si2O7涂层的制备和抗氧化性能研究

作者：许喆; 范文娟; 范存岩; 陶顺衍; 曹学强; 邹兵林

来源：武汉理工大学学报, 2015, 37(12): 6-11.

• 碳纤维增强的碳化硅
• 涂层
• 化学相容性
• 抗氧化性能

采用高温固相反应法合成Er2Si2O7和LaMgAl11O19(LMA)粉末,用大气等离子喷涂(atmospheric plasma spraying,APS)方法在碳纤维增强的碳化硅复合材料(Cf/SiC)基体表面依次制备Si或Er2Si2O7和LMA涂层,形成LMA/Er2Si2O7和LMA/Er2Si2O7/Si两种结构的抗氧化涂层,探索了LMA和Er2Si2O7在高温下的化学相容性以及涂层在静态空气中对基体的抗氧化保护性能。研究结果表明,两种涂层对基体都有良好的抗氧化保护作用;Si涂层对基体表面的微孔起密封作用,降低了氧气的渗透率,因此LMA/Er2Si2O7/Si涂层的性能比LMA/Er2Si2O7更好;Er2Si2O7和LMA在1 200℃以上开始发生轻微的化学反应而使涂层的稳定性降低,涂层的抗氧化性能也下降,1 400℃以上反应迅速,涂层的稳定性也迅速下降。APS技术制备的涂层,其结构均匀且与基体结合良好。随着温度的升高,循环热震10次后,涂层的裂纹逐渐增多,但均未出现脱落,显著提高了Cf/SiC复合材料的高温抗氧化性能。

• 单位
  中国科学院上海硅酸盐研究所; 武汉理工大学; 稀土资源利用国家重点实验室; 中国科学院长春应用化学研究所; 硅酸盐建筑材料国家重点实验室