碳/碳复合材料用一维硅基材料增韧硅酸盐复合抗氧化涂层的制备与性能研究

发布时间：2024-07-05 22:58

　　碳/碳(C/C)复合材料具有优异的高温稳定性以及优异的高温力学性能,从而被应用于空天领域。但是,C/C复合材料在超过450°C的有氧环境下就会被氧化,限制了其在氧化气氛下的广泛应用。陶瓷涂层被证明是解决碳/碳复合材料氧化问题的可靠方法。但是,陶瓷涂层由于其固有的脆性,在从高温到室温的热循环过程中容易产生裂纹,限制了其进一步的应用。本论文以C/C复合材料高温抗氧化涂层的关键基础科学问题为核心。为改善陶瓷涂层的脆性,采用不同的方法制备出各种一维材料增韧硅酸盐复合抗氧化涂层。研究了不同涂层的晶相组成,显微结构,结合强度,增韧机理以及抗热震和抗氧化性能。结果如下:(1)采用熔盐法制备了β-Y₂Si₂O₇晶须,研究了熔盐温度对制备硅酸钇晶须晶相、显微结构的影响以及β-Y₂Si₂O₇晶须的合成机理。另外,研究了对应β-Y₂Si₂O₇陶瓷的热物理性能。所制备β-Y₂Si_2<...

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【部分图文】：

图2-12（a）β-Y2Si2O7晶须增韧Y2SiO5/YAS涂制备示意图；（b）球形试样宏观照；（c）方形试样宏观照

碳/碳复合材料用一维硅基材料增韧硅酸盐复合抗氧化涂层的制备与性能研究（2）显微结构及能谱分析所制备涂层试样的表面和横断面形貌通过日本株式会社生产的JSM-6390A型SEM进行观察（加速电压：30kV，工作距离：11mm，最高放大倍数30000），试样所含元素及分布利....

图3-8不同熔盐时间制备莫来石晶须面SEM照:（a）未熔盐处理；（b）熔盐时间0.5h；（c）

碳/碳复合材料用一维硅基材料增韧硅酸盐复合抗氧化涂层的制备与性能研究数的增加，未经过熔盐处理的样品断面上可以明显看到SiC涂层。熔盐时品，可以看到表层生长出了厚度约为10μm的莫来石晶须层，明显能看；熔盐时间为1h的样品，可以看到一层厚度约为20μm的莫来石....

图4-1（a）碳化硅纳米线SEM照；（b）莫来石粉体SEM照

碳/碳复合材料用一维硅基材料增韧硅酸盐复合抗氧化涂层的制备与性能研究4.2.2SiCNW增韧莫来石涂层的制备（1）实验用粉体的准备实验用碳化硅纳米线为市售，图4-1（a）为碳化硅纳米线的SEM照片。从图中可看出，其长度大约为10-20μm，大的长径比能保证纳米线在热震....

图4-5（a）固法制备SiC内涂表面SEM照[22]

碳/碳复合材料用一维硅基材料增韧硅酸盐复合抗氧化涂层的制备与性能研究电弧放电过程中，形成致密的复合外涂层。对纳米线做EDS表明，所制备多孔的中的纳米线只由Si、C两种元素组成,这说明所制备的SiCNW层具有较高的纯度4-5（c）的SiCNW层的断面SEM照片可....

本文编号：4001673