建筑用C/C复合材料表面ZrB 2 +SiC复合粉末涂层性能的表征

发布时间：2021-01-02 08:40

　　运用感应等离子球化（induced plasma spherification,IPS）技术,在建筑用C/C复合材料表面制备ZrB₂+SiC复合涂层,通过实验研究Si粉含量对涂层组织和性能的影响。结果表明:涂层组织中含有主相ZrB₂与ZrSi₂,也存在部分Si。涂层中形成了复合陶瓷结构,主要由SiC含量较高的灰色颗粒与ZrB₂含量较高的白色颗粒构成。通过IPS处理,SiC被分解成C与Si的蒸气,粉末表层温度比芯部更高,表层SiC分解更快。产物中灰色与白色颗粒都发生了聚集,基体中形成了大量孔洞,不同颗粒之间紧密结合。IPS处理得到粒径小于等于20μm的球形与椭球形颗粒,部分粉末表面存在絮状物。 

【文章来源】：粉末冶金工业. 2020年03期 北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

原始粉末微观形貌

图2为不同Si粉含量涂层的XRD图谱。由图2可知，Si粉含量10%的涂层组织中含有主相ZrB2，还有部分Si。Si粉含量20%的涂层组织中含有主相ZrB2与ZrSi2，此时存在未反应的Si与部分SiC。S粉含量30%的涂层组织中含有主相ZrB2与ZrSi2，该产物内也存在部分Si。不同Si粉含量制备的产物研磨后，BSE表征结果如图3所示。图中高亮区域为Zr富集区域，较暗的区域为Si富集区域。由图3和表3可知，Si粉含量10%的涂层产物中形成了复合陶瓷结构，由SiC含量较高的灰色颗粒与ZrB2含量较高的白色颗粒构成，灰色颗粒弥散分布于白色颗粒之间，两者间紧密结合，产物粒径小于等于50μm。由图2和图3可知，Si粉含量10%的涂层中，ZrB2为颗粒结构，粒径为60μm。因为SiC是一种多孔疏松组织，ZrB2颗粒表面只存在少量SiC，更多的SiC未与ZrB2颗粒结合。

不同Si粉含量制备的产物研磨后，BSE表征结果如图3所示。图中高亮区域为Zr富集区域，较暗的区域为Si富集区域。由图3和表3可知，Si粉含量10%的涂层产物中形成了复合陶瓷结构，由SiC含量较高的灰色颗粒与ZrB2含量较高的白色颗粒构成，灰色颗粒弥散分布于白色颗粒之间，两者间紧密结合，产物粒径小于等于50μm。由图2和图3可知，Si粉含量10%的涂层中，ZrB2为颗粒结构，粒径为60μm。因为SiC是一种多孔疏松组织，ZrB2颗粒表面只存在少量SiC，更多的SiC未与ZrB2颗粒结合。表3 图3中各点的能谱测试数据（质量分数）%

【参考文献】：
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本文编号：2953037