等离子喷涂制备ZrB2-SiC涂层及其抗氧-丙烷焰流烧蚀性能

摘要

为提高C/C复合材料的抗高温烧蚀性能,利用大气等离子喷涂技术在C/C复合材料表面制备ZrB2-SiC复合涂层,并对其进行抗高温氧-丙烷焰流烧蚀试验.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析仪(EDS)对涂层的物相成分、微观形貌等进行检测分析.结果表明:大气等离子喷涂能在C/C复合材料表面制备出均匀致密的ZrB2-SiC复合涂层,涂覆有ZrB2-SiC涂层的C/C复合材料分别承受1 600、1 700和1 800℃的氧-丙烷焰流烧蚀300 s后依次增重0.63％、0.76％和0.71％,而烧蚀600 s后试样质量烧蚀率分别为9.42× 10-5、2.04×10-4和1.04×10-3 g/s.ZrB2-SiC涂层显著提高了C/C复合材料的抗烧蚀性能,涂层氧化生成的玻璃态SiO2能有效填充孔隙.直到SiO2耗尽,涂层烧蚀后的孔洞成为环境中的氧进入基体的通道,导致基体烧蚀.