采用在SiC氈上CVD—SiC涂層提高C／C復合材料抗氧化性能

作者：厄特塞考·阿克希科,成杰

摘要：最近發展起來的SiC纖維復合涂層，也就是SiC/SiC層與化學氣相沉積（CVD）SiC結合形成復合涂層，已能夠在高溫下提高C／C復合材料的抗氧化性。形成的SiC纖維復合涂層約300μm厚，生產時先將SiC氈覆蓋在3D－C／C基體材料上，然后浸漬一種碳粉與硅粉均勻分散的料漿進行化學氣要沉積。通過化學氣相沉積（CVD）過程，在復合材料上形成致密的涂層。在CO2－H2O－N2組成的混合氣體（CO2 9％、N273％、H2O18％），1700℃下進行5h氧化實驗，結果發現有SiC氈增強復合涂層比沒有SiC氈增強復合材料失重率低。SiC纖維氈復合涂層由雙層結構組成，里層是多氣孔的SiC/SiC纖維層，外層為致密的SiC涂層。由于SiC/SiC纖維層熱膨脹系數介于C／C復合基體材料與CVD－SiC涂層之間，因此，SiC/SiC中間層在復合材料中起了重要作用，從而由于熱膨脹系數不同產生的熱應力致使涂層開裂降低到最低程度。涂層試樣氧化后，采用緩沖沖床（MSP）測試其殘余強度。MSP測試結果表明氧化后C／C復合材料強度值呈發散性，從纖維折斷面看有z軸方向分布纖維存在。然而，這種方法僅適用于測試小尺寸試樣。從這篇論文中，可看出涂層后的C／C復合材料有高的抗氧化性，其氧化后仍能保持高的殘余強度。

關鍵詞：SiC氈CVD-SiC涂層抗氧化性能碳化硅碳/碳復合材料

分類號： TB332[一般工業技術—材料科學與工程]