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          炭/炭復合材料抗氧化涂層技術
          發布時間: 2022/5/23 16:48:15
          炭/炭復合材料抗氧化涂層技術
            由于基體改性技術防氧化效果十分有限,一般只能在1000度以下,而且保護時間不長,再者會因為基體中引入鹽類或陶瓷、金屬類顆粒使C/C復合材料力學性能和熱學性能下降。因此,抗氧化涂層是C/C復合材料高溫抗氧化防護的研究熱點。圖18給出了在設計和開發C/C復合材料抗氧化涂層時應注意的諸多影響因素。
            目前表面涂層技術發展較為迅速,但由于c/c復合材料的熱膨脹系數很小,與涂層之間不可避免的熱膨脹系數差異產生的裂紋為氧的擴散提供了通道,使得涂層在低溫段無法實現對材料的有效保護。因此,c/c復合材料的抗氧化關鍵在于把易在高溫下氧化的炭材料與氧化環境隔離開來,要有效地實現其隔離功能,抗氧化涂層體系必須滿足一些基本要求:
           ?、偻繉酉到y必須能夠有效地阻止氧的侵入,即要有一個低的氧氣滲透率。在理想條件下,這種材料可在原位形成氧化物,同時為防止氧擴散通道的形成,必須盡量減少涂層中缺陷的數目,保證涂層材料的均勻性。
           ?、谕繉右惨軌驕p少碳向外部的擴散,尤其對于含有氧化物的涂層,因為氧化物易被碳還原。
           ?、弁繉优c基體之間及涂層中各層之間要有較高的黏結強度。這需要良好的潤濕性能和選擇正確的工藝途徑。
           ?、芡繉优c基體及涂層各層之間必須保證機械和化學相容性。在升、降溫的過程中,相鄰的涂層和基體之間以及涂層各層之間不能互相反應生成一些不需要的相,或發生高溫分解和伴隨著巨大體積變化的相變。
           ?、萃繉雍突w及涂層各層之間的熱膨脹系數要盡可能接近以避免產生較大的熱應力而使涂層出現裂紋甚至剝落,圖19為某些耐火物質的熱膨脹系數。
           ?、薹乐雇繉訐]發,涂層材料要具有低的蒸氣壓。
           ?、呖紤]到涂層使用的實際環境和涂層的力學性能,涂層要盡可能承受一定的壓力和沖擊力。同時對不同環境下使用的c/c復合材料而言,涂層要具有良好的耐腐蝕性能,主要包括耐酸、堿、鹽和耐潮濕性等。
           
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