高密度C/C表层TaC改性及其高温抗氧化性

作者：李忠盛; 陈大军^*; 莫非; 黄安畏; 付扬帆; 刘正涛; 吴厦; 丛大龙

来源：表面技术, 2023, 52(08): 255-262.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.08.020

• 浸渍
• TaC改性层
• 物相组成
• 体积密度
• 高温抗氧化性

目的 研究高密度C/C表层TaC改性层的制备工艺及微观结构，分析TaC改性层的高温抗氧化性能。方法 采用真空加压浸渍和高温原位反应法生成TaC改性层，采用X射线衍射仪(XRD)分析TaC改性层的物相组成，采用体积密度来表征不同浸渍时间、浸渍次数等浸渍工艺下C/C基体的密度，采用带能谱仪的环境扫描电子显微镜(SEM)对TaC改性层的截面形貌、元素组成进行表征，采用氧-乙炔焰测试TaC改性层的高温抗氧化性能。结果 XRD分析表明，改性层由C和TaC组成。密度测试结果表明，体积密度随浸渍次数和浸渍时间的增加先迅速增大后趋缓，在浸渍15 min、循环浸渍11次后，C/C基体的体积密度达到1.88 g/cm3。SEM观测结果表明，改性层中TaC颗粒呈液滴状或团簇状，尺寸为1～3μm，不均匀分布在TaC改性层中。高温氧-乙炔试验结果表明，试验后，TaC改性层表面生成厚度约30～40μm且结构较为完整的黏滞状Ta2O5层，在氧化50 s时，其质量损失率仅1.9%。结论 采用真空加压浸渍和高温原位反应法能在高密度C/C表层生成TaC改性层，提高了C/C复合材料的高温抗氧化性能。

• 单位
  西南技术工程研究所