C/C-SiC:W/Cu复合涂层的制备和性能

作者：张曦挚; 崔红^*; 张嘉豪; 胡杨; 邓红兵

来源：材料导报, 2023, 37(15): 167-172.

• W/Cu
• 复合涂层
• 包覆法
• 大气等离子喷涂
• C/C-SiC复合材料
• 烧蚀性能

为了提高C/C-SiC复合材料的耐烧蚀性能，改善W涂层的脆性，通过包覆法制备了W/Cu复合粉末，在C/C-SiC复合材料表面通过大气等离子喷涂技术(APS)制备了W涂层、W/Cu复合涂层，研究了不同W/Cu质量比(10∶0.5、10∶1、10∶1.5)对复合涂层的微观结构、显微硬度、耐烧蚀、抗冲刷性能的影响。结果表明，大气等离子喷涂制备的W/Cu复合涂层会形成特殊的Cu/W/Cu/W交替结构，随着Cu的增加，涂层表面夹生W颗粒增多，W/Cu复合涂层的显微硬度降低，最高下降幅度为45%,但W涂层脆性得到明显改善，抗冲刷性能明显增强。在热流密度为4 200 kW/m2的氧乙炔火焰考核60 s的过程中，W/Cu复合涂层由于Cu的低熔点、高沸点的发汗特性，会吸收大量热量，从而有效降低涂层表面温度，延缓烧蚀，在W/Cu质量比为10∶1时，W/Cu复合涂层烧蚀中心面直径相较于W涂层缩小57.4%,线烧蚀率和质量烧蚀率分别降低45.5%、42%。

• 单位
  西安航天复合材料研究所; 西安航天动力测控技术研究所