C/SiC复合材料抗高温氧化涂层制备及性能研究

发布时间：2022-10-03 18:22

　　C/SiC复合材料以其优异的性能,成为航空航天热结构部件关键材料,但碳纤维易氧化限制了C/SiC复合材料在高温下的使用。本文以改善C/SiC复合材料抗氧化烧蚀性能为目的,在C/SiC复合材料表面制备含硼硅玻璃的ZrB2-MoSi2自愈合涂层,研究制备工艺对涂层结构和性能的影响,优化制备工艺参数,对制备的涂层进行抗氧化烧蚀性能考核及涂层失效机理分析。本文利用喷雾干燥造粒制备复合粉体,通过调节浆料配方和喷雾干燥工艺参数获得球形度良好、颗粒度符合等离子喷涂工艺要求的复合粉体,优化的喷雾干燥工艺参数为:浆料固含量40%、粘结剂含量0.3%、进口温度250℃、雾化盘旋转频率50Hz、进料泵转速30rpm。本文分别采用煅烧工艺和感应等离子球化（IPS）工艺对团聚粉体进行致密化处理,较好的煅烧工艺为800℃,2h;较好的等离子球化功率为18KW,相比于煅烧工艺,离子球化制备的粉体性能更好。球化后的颗粒较球化前流动性提高了57.6%、松装密度提高了96.7%。本文分别采用大气等离子喷涂工艺、高能等离子喷涂工艺制备抗氧化涂层,研究了工艺参数对涂层微观结构的影响,优化的大气等离子喷涂主要工艺参数为:工作电... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 C/SiC复合材料
    1.2 C/SiC复合材料的氧化烧蚀
    1.3 C/SiC复合材料抗氧化耐烧蚀涂层
        1.3.1 C/SiC复合材料抗氧化耐烧蚀涂层设计的基本原理及要求
        1.3.2 C/SiC复合材料涂层体系的研究现状
        1.3.3 C/SiC复合材料涂层体系的制备工艺及发展
    1.4 本文研究目的和主要内容
第2章 实验设计及方法
    2.1 涂层材料成分设计
    2.2 实验仪器
    2.3 喷雾造粒工艺制备团聚粉
    2.4 等离子喷涂工艺制备涂层
    2.5 结构表征与性能测试
        2.5.1 物相分析
        2.5.2 微观形貌分析
        2.5.3 粉体的流动性和松装密度测试
        2.5.4 氧乙炔烧蚀实验
第3章 等离子喷涂粉体制备
    3.1 喷雾干燥制备球形颗粒
        3.1.1 固含量对颗粒球形度的影响
        3.1.2 粘结剂含量对颗粒球形度的影响
        3.1.3 进.温度对球形度的影响
        3.1.4 固含量对团聚颗粒大小的影响
        3.1.5 进.温度对团聚颗粒大小的影响
        3.1.6 雾化盘旋转频率对团聚颗粒大小的影响
    3.2 团聚颗粒致密化处理
        3.2.1 团聚颗粒煅烧处理
        3.2.2 团聚颗粒感应等离子球化处理
第4章 涂层制备工艺及性能研究
    4.1 大气等离子喷涂制备抗氧化烧蚀涂层
        4.1.1 喷涂粉体对抗氧化烧蚀涂层微观结构的影响
        4.1.2 大气等离子喷涂工艺参数对涂层微观结构的影响
    4.2 高能等离子喷涂制备抗氧化烧蚀涂层
    4.3 氧-乙炔烧蚀考核及失效机理分析
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[3]反应法制备硼化锆耐超高温涂层[J]. 赵丹,张长瑞,张玉娣,陈思安,胡海峰.  无机材料学报. 2011(09)
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博士论文
[1]三维纺织C/SiC复合材料的制备及其性能研究[D]. 邹武.西北工业大学 2001



本文编号：3684587