付前刚, 石慧伦

（西北工业大学 陕西省纤维增强轻质复合材料重点实验室， 西安 710072）

新型航空发动机因服役温度接近或超过高温合金与陶瓷基复合材料耐温极限，热端部件对耐1500 ℃以上轻质热结构材料提出迫切需求，亟须研制超高温结构材料[1]。碳/碳（C/C）复合材料具有低密度、高比强、高温力学性能保持率高等独特性能[2-3]，尤其是力学性能随温度升高不降反升，是先进航空航天器及其动力系统不可或缺的关键材料[4]；但C/C复合材料400 ℃以上便开始氧化，导致力学性能快速衰减，严重制约了该材料在高温极端环境下的可靠应用[5-6]，突破C/C复合材料高温易氧化难题，是实现其在航空航天领域应用的前提。

为了克服高温氧化这一阻碍，使C/C复合材料在航空航天领域能够充分发挥自身优势，研究人员设计了多种抗氧化方法。目前常见的方法有基体改性和抗氧化涂层法。基体改性是通过添加抗氧化改性剂对碳基体材料的性质进行优化，以达到抗氧化的目的，但是改性剂通常会削弱基体的力学性能，而且因不能完全阻挡氧化性气氛扩散，导致在1000 ℃以上超高温环境中无法提供长时间的可靠防护。将高熔点陶瓷材料涂敷于C/C复合材料表面，制备耐高温抗氧化涂层，是国际公认的解决此难题的最有效途径[7-8]。

按照材料体系划分，目前开发的抗氧化涂层主要分为金属涂层、玻璃质涂层和硅基陶瓷涂层三类，其中硅基陶瓷涂层的研究最广，应用最成熟。主……