等离子火焰下C/C复合材料的SiC/ZrC-ZrB2双层涂层的耐烧蚀性能及其机理

• 作者: 刘汉周 方存谦 杨鑫 石安红 陈蕾 黄启忠
• 来源期刊: 中南大学学报（英文版）
• 关键词: 烧蚀 包埋法 料浆刷涂法 SiC/ZrC-ZrB2涂层
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 页码范围: 2538-2547
• 页数: 10页
• 语种: 英文

摘要

为了提高碳/碳(C/C)复合材料的耐烧蚀性能,采用包埋法和料浆刷涂法制备了SiC/ZrC-ZrB2双层涂层.在2300℃以上的等离子火焰下测试了SiC/ZrC-ZrB2涂层的耐烧蚀性能.结果表明,SiC/ZrC-ZrB2双层涂层的耐烧蚀性能优于ZrC-ZrB2单层涂层.等离子火焰烧蚀20 s后,ZrC-ZrB2涂层的质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.89 mg/s和15.3μm/s,而SiC/ZrC-ZrB2涂层的质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.09 mg/s和24.15μm/s,烧蚀过程中,SiC内层产生SiO2玻璃相,形成ZrO2-SiO2熔融膜.与ZrC-ZrB2涂层表面形成的ZrO2熔融膜相比,具有较低氧扩散速率和黏度的ZrO2-SiO2熔融膜使SiC/ZrC-ZrB2涂层具有较好的自愈性.因此,SiC/ZrC-ZrB2涂层耐烧蚀性能的提高可归因于等离子烧蚀过程中形成的致密的ZrO2-SiO2熔融膜.