含硼CVD SiC復(fù)合涂層的氧化行為與機(jī)理.pdf

1、C/SiC復(fù)合材料要在高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)1650℃長壽命使用，必須改善其抗氧化性能。CVDSiC涂層是應(yīng)用較多的防氧化涂層，但由于涂層缺陷的存在，涂層防護(hù)效果仍遠(yuǎn)低于預(yù)期值。本文采用化學(xué)氣相沉積方法，在兩層SiC涂層之間沉積出B或BxC1-x改性層，對SiC涂層進(jìn)行改性，分析了兩種復(fù)合涂層材料的氧化行為和機(jī)理，比較了化學(xué)氣相沉積、離子注入引入含硼物質(zhì)對SiC涂層的改性效果。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： (1)研究了SiC/B/Si

2、C-C/SiC復(fù)合材料的氧化行為、氧化機(jī)理和抗氧化性能。結(jié)果表明：700℃下在空氣中恒溫氧化10h，改性層氧化生成的B2O3可以較好的封填涂層微裂紋，氧化動(dòng)力學(xué)受氧通過微裂紋的擴(kuò)散控制。1000℃氧化10h，B2O3·xSiO2玻璃層揮發(fā)較為嚴(yán)重。1300℃下在空氣中恒溫氧化2h，氧化生成的B2O3·xSiO2玻璃涂層粘度已經(jīng)很低，發(fā)生劇烈揮發(fā)，外層SiC涂層發(fā)生嚴(yán)重剝落，失去了阻擋氧擴(kuò)散的能力，對改善復(fù)合材料的抗氧化性能無積極作用。

3、 (2)研究了SiC/BxC1-x/SiC-C/SiC復(fù)合材料的氧化行為、氧化機(jī)理和抗氧化性能。結(jié)果表明：CVDBxC1-x顯著降低了復(fù)合材料在700℃、1000℃、1300℃下的氧化失重，在1000℃、1300℃下甚至表現(xiàn)為增重，增重率分別為：0.015﹪、0.027﹪。CVDB、CVDBxC1-x改性材料氧化后的殘余強(qiáng)度隨溫度變化規(guī)律類似于SiC-C/SiC材料，CVDBxC1-x改性有效地改善了復(fù)合材料在700℃～1300℃