刘 倩，陈思安，潘 勇

(1.国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室，长沙 410073；2.北京临近空间飞行器系统工程研究所，北京 100076)

0 引言

C/SiC复合材料具有低密度、耐高温、高强度、耐烧蚀抗冲刷等特点，已成功应用于空间推进系统和航天飞行器热防护领域。如2002年我国某卫星、姿控发动机全尺寸燃烧室-喷管和美国的X-37、X-38上的热防护系统，都是采用PIP-C/SiC复合材料，但C/SiC复合材料的抗氧化性能和抗热震性能不佳，影响了其使用寿命。

国内外关于C/SiC复合材料抗氧化涂层制备及性能研究很多。Lespade等与Pavese等在2D C/SiC 复合材料表面制备了高温用HfB-SiC 涂层，该涂层可用于1 600 ℃的短时防护，但涂层的致密化及均匀性难以保证。闫志巧等开展了不同沉积工艺制备的CVD SiC涂层微观结构，并考查了其1 400 ℃下的抗氧化性能及抗热震性能。Zheng等研究了不同体系玻璃陶瓷涂层在1 000～1 500 ℃范围具有较好的静态抗氧化和一定的抗热冲击氧化性能，但微波烧结制备涂层工艺很难实现工程化应用。韩寿鹏在C/SiC复合材料表面制备含硼硅玻璃的ZrB-MoSi自愈合涂层，涂层在氧乙炔烧蚀过程中硼硅玻璃挥发，高温抗氧化性能失效。赵爽等等研究了莫来石/硅酸钇双层涂层在1 500 ℃的短时静态抗氧化性能。Aparicio 等将硅酸钇引入C/SiC 复合材料用抗氧化涂层，可在1 700 ℃高温下为材料提供短时有效保护。

综上所述，每一种涂层体系都只在一定的温度范围内有效，为了满足C/SiC复合材料作为航天飞行器热防护系统使用时，服役过程中迎风面(最高1 500 ℃)与背风面(最低700 ℃)存在较大的温度差的需求，需要采用复合抗氧化涂层，使其在700～1 500 ℃范围内实现C/SiC复合材料的抗氧化。……