CVD-SiC涂层封孔处理后C/C-ZrC-SiC复合材料的烧蚀行为

摘要

为提高聚合物浸渍裂解法制备的C/C-ZrC-SiC复合材料的抗烧蚀性能,采用化学气相沉积( CVD)技术对材料进行了SiC涂层表面封孔处理,并考察材料在氧乙炔环境中的烧蚀行为,明确CVD-SiC涂层对材料的抗烧蚀性能的作用.研究结果表明,CVD-SiC涂层封孔处理后材料表现出优异的抗烧蚀性能,烧蚀240 s后,其线烧蚀率仅为0.94×10-3 mm/s,较无涂层材料的降低了39.4%.在烧蚀过程中,中心区域涂层及基体材料的演变过程如下:SiO2 膜包覆ZrO2 结构的形成→SiO2膜失效→基体中ZrC和SiC的氧化→ZrO2 致密保护层的形成. SiC涂层对材料烧蚀性能的贡献主要体现在以下两方面:烧蚀中心区域的SiC涂层被氧化成SiO2,其蒸发带走大量的热流,降低了材料的烧蚀温度;此外,SiC涂层的存在有效减少了材料内部的氧化及裂纹的形成.