石墨表面Si-SiC-ZrB2抗氧化复合涂层的制备及性能表征

摘要

为了防止石墨材料在高温下氧化,采用尺寸为10 mm×10 mm×5 mm的高强石墨为基体,以d50为0.5、10μm的SiC,d50为3μm的ZrB2,粒度为5～10 mm的硅块为涂层主要原料,通过反应浸渗法,在真空状态下于1650℃保温30 min进行气相渗硅,在石墨表面制备了Si-SiC-ZrB2复合抗氧化涂层;利用XRD、SEM研究了涂层的相组成与微观形貌.结果表明:反应浸渗后涂层的主晶相为Si、SiC和ZrB2,涂层与基体之间具有过渡结构.抗氧化试验表明:由反应浸渗法制备的Si-SiC-ZrB2复合涂层结构致密,无裂纹,具有良好的抗氧化性能;在1500℃空气条件下循环氧化3次(48 h)后,未发现石墨基体被氧化的痕迹,试样质量仅增加0.84％;氧化试验后的涂层由两部分组成,即含有ZrO2、ZrSiO4的氧化层以及致密的Si-SiC-ZrB2涂层.