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摘要
目的研究等离子喷涂条件下Cf/SiC复合材料表面HfO2涂层的物相、显微组织及其抗热冲击性能。方法通过水热合成和喷雾造粒制备出HfO2粉体,并利用等离子喷涂在Cf/SiC复合材料表面制备HfO2涂层,研究涂层的物相、显微组织和抗热冲击性能。结果水热合成的纳米HfO2为单斜相结构,颗粒的平均粒径为1015nm;等离子喷涂制备的HfO2涂层组织中存在微裂纹和孔隙,涂层为单斜相结构,且经1350℃热处理后涂层的相结构未发生改变。等离子喷涂的HfO2涂层与Cf/SiC复合材料基体结合良好,未观察到涂层、基体间界面分离的现象。经1350℃、50周次的空冷热冲击试验后,涂层未发生破坏失效;在1350℃水冷热冲击条件下,热循环20次时涂层表面出现剥落,27次时脱落面积>50%。结论通过等离子喷涂制备的HfO2涂层与Cf/SiC复合材料基体结合良好,涂层能够抵御1350℃空冷、50周次热冲击,且未发生破坏失效,涂层的1350℃水冷热循环寿命达27次。
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单位多相复杂系统国家重点实验室; 中国科学院过程工程研究所
