大气等离子喷涂ZrB2/SiC/TaSi2超高温陶瓷涂层及其性能研究

• 作者: 徐俊杰 柳彦博 谢明劭 赵云 赵伟伟 马壮
• 来源期刊: 热喷涂技术
• 关键词: C/C复合材料 大气等离子喷涂 超高温陶瓷涂层 ZrB2/SiC 改性
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 材料与涂层性能
• 页码范围: 30-37
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7127.2020.03.003

摘要

高超声速飞行器在飞行过程中面临强烈的气动加热,而C/C复合材料因其优异的高温热稳定性而受到了航天领域的广泛关注,但也存在高温抗氧化能力不足的问题.本文以硼化锆、碳化硅、二硅化钽为原料制备了复合粉体材料,通过大气等离子喷涂(APS)工艺在C/C基体表面制备了高温抗氧化陶瓷涂层;采用SEM、EDS等检测手段对喷雾干燥粉末和涂层的相和微观结构进行了表征,并选用氧乙炔火焰在1800℃下对涂层样品进行了300s烧蚀考核.研究结果表明,TaSi2的加入可以降低复合粉体的共熔温度,在喷涂时粉末可以产生更多的共熔共晶组织,提高粉末沉积效率;采用大气等离子喷涂制备得到的ZrB2/SiC/TaSi2复合陶瓷涂层表现出了优异的高温抗氧化性能,涂层无明显剥落破碎等现象;烧蚀过程中TaSi2可以促进稳定的共晶氧化物的形成以及补充挥发的玻璃相,涂层表面形成了致密的Zr-Ta-O共晶氧化物,起到阻氧屏障的作用,从而使涂层具有更好的抗烧蚀性能.