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抗氧化涂层的制备方法

2016-12-06 11:13:05

(1)化学气相沉积法(CVD)
  CVD法是最常用的制备C/C复合材料抗氧化涂层的方法,其主要特点是涂层的组成、厚度是可以精准控制。目前采用CVD法可在C/C复合材料的表面涂覆上SIC、Si3N4、BN、TIC等抗氧化涂层,其中以SiC、Si3N4等硅质涂层最为广泛。CVD的一般过程为以惰性气体(N2、Ar等)和氢气作为载气,通过三氯甲酯硅烷、甲烷、硅烷、乙烷等,进入装有C/C复合材料的沉积炉内,在1000~1700℃下进行沉积,通过控制温度、时间和沉积压力可控制涂层的厚度。


  (2)固态渗透法

  
该方法是将C/C复合材料埋入待沉积物的粉末中,通过加热使待沉积物熔解并向C/C复合材料内部渗透或与基体发生化学反应而形成抗氧化涂层。SIC涂层常采用这种方法将C/C复合材料埋入硅粉之中,在高温炉内加热到硅的熔点以上,Si与基体反应生成SIC,随着向基体内部的深入,Si的含量逐渐减少,形成有一定梯度的SIC涂层,使基体和涂层之间的CTE能够相互匹配。该法的不足之处是在冷却过程中层内易产生微裂纹。


  (3)涂刷法

  
涂刷法是制备C/C复合材料抗氧化涂层的一种最简单的方法,主要是针对相对较低温度下C/C复合材料的氧化防护,应用的主要领域是飞机刹车片的抗氧化防护。其特点是简单、方便、快速、成本低,缺点是综合性能不好,只能在较低温度下使用,不能用复杂的环境中。

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