熔盐法制备C/C复合材料表面MoSi2-SiC涂层的结构与性能
2016-03-15刘诚冉丽萍周文艳易茂中葛毅成彭可张笑一
刘诚,冉丽萍,周文艳,易茂中,葛毅成,彭可,张笑一
(中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083)
熔盐法制备C/C复合材料表面MoSi2-SiC涂层的结构与性能
刘诚,冉丽萍,周文艳,易茂中,葛毅成,彭可,张笑一
(中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083)
采用两步熔盐法于900~1 000℃下在C/C复合材料表面制备MoSi2-SiC复合涂层,即在含仲钼酸铵的熔盐中制备Mo2C涂层,然后通过熔盐渗硅生成MoSi2-SiC复合涂层。用X射线衍射(XRD)﹑扫描电镜(SEM)与能谱分析(EDS)等方式研究涂层的组织结构,并测试涂层在1 500℃下的抗氧化性能和抗热震性能。同时对涂层氧化后的组织结构进行分析。结果表明:复合涂层主要由MoSi2和SiC两相组成,涂层与C/C基体结合处仅有少量未反应的Mo2C。涂层整体致密,与基体结合良好,均匀地包覆整个基体表面,厚度约为100μm。涂层样品在1 500℃的静态空气中氧化42 h后,涂层表面仍保持完整,质量损失率仅为2.79%。1 500℃下经历30次热震实验后,样品的质量损失率为1.96%,涂层具有良好的抗氧化和抗热震性能。
C/C复合材料;熔盐法;MoSi2-SiC;复合涂层;抗氧化性能;抗热震性能
C/C复合材料具有热膨胀系数低、热导率高、抗热震性能好、密度小、化学稳定性好和在高温惰性气氛中强度不减甚至提升等优点,在航空航天等诸多尖端技术领域得到广泛应用[1−3]。但C/C复合材料在400℃温度下易氧化[4],制备高性能的抗氧化涂层是提高C/C复合材料抗氧化性能的重要手段之一。然而,C/C复合材料具有热膨胀系数低、孔隙率高等特点,在制备抗氧化涂层时易出现热失配、涂层不致密等问题,而C/C复合材料多被用于高温结构部件,在使用过程中经历多次急冷急热,因此,研究涂层的组织结构,提高其抗氧化性能和抗热震性能具有重要意义。……
