W合金表面制备W-Si-ZrO2-Y2O3高温抗氧化涂层工艺及性能研究

摘要

用料浆多步反应烧结法在W合金基体表面制备了W-Si-ZrO2-Y2O3高温抗氧化涂层,并在1700℃大气环境中对涂层进行高温抗氧化实验.采用XRD、SEM、EDS等分析了涂层氧化前后表面和截面的组织形貌及成分组成.结果表明:涂层截面由于反应烧结过程中发生ZrO2相交导致少量的贯穿裂纹产生,但涂层与基体形成了较好的冶金结合;涂层表面组织呈状岛屿状,均匀无裂纹.高温氧化过程中,涂层表面生成的SiO2保护膜具有一定的流动性,有效愈合涂层制备过程中产生的微裂纹和缺陷,均匀分散分布的18Zr-33C-370在高温下有较强的稳定性,有效阻挡了氧元素的扩散;涂层经1700℃大气环境静氧化14h后,表面氧化保护膜局部耗尽,内部出现大量裂纹和孔洞,最终产生大量的白烟而失效.