C/SiC复合材料表面Si-C-B自愈合涂层的制备与抗氧化行为

doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00774

无机材料学报

C/SiC复合材料表面Si-C-B自愈合涂层的制备与抗氧化行为

张伟华, 成来飞, 张立同, 杨文彬, 刘永胜, 徐永东

西北工业大学超高温结构复合材料国防科技重点实验室, 西安 710072

收稿日期:2007-08-11 修回日期:2007-10-22 出版日期:2008-07-20 网络出版日期:2008-07-20

Preparation and Anti-oxidation Behavior of Si-C-B Self-healing Coating on C/SiC Composite

ZHANG Wei-Hua, CHENG Lai-Fei, ZHANG Li-Tong, YANG Wen-Bin, LIU Yong-Sheng, XU Yong-Dong

National Key Laboratory of Thermostructure Composites Materials, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China

Received:2007-08-11 Revised:2007-10-22 Published:2008-07-20 Online:2008-07-20

摘要/Abstract

摘要： 采用化学气相沉积法(CVD)制备单质B和BC_x分别对SiC涂层进行改性, 在二维碳纤维增强碳化硅(2D C/SiC) 复合材料表面制备SiC/B/SiC和SiC/BC_x/SiC两种多层自愈合涂层, 并利用扫描电镜对多层涂层表面和断面进行显微分析. 700℃静态空气条件下氧化结果表明: CVD-B和CVD-BC_x改性层氧化后生成的B₂O₃玻璃相可以较好地封填涂层微裂纹, 氧化动力学受氧通过微裂纹和B₂O₃玻璃层的扩散共同控制; SiC/BC_x/SiC-C/SiC复合材料氧化过程中氧化失重率更小, 氧化10h后的强度保持率更高.

关键词: 化学气相沉积(CVD), B, BC_x, 自愈合涂层, 氧化行为

Abstract: Modification of SiC coating was carried out with B and BC_x prepared by chemical vapor deposition(CVD), SiC/B/SiC and SiC/BC _x/SiC multi-layer self-healing coatings were prepared on a two-dimensional C/SiC composite. The surface and cross section morphologies of the multi-layer coatings were analyzed by SEM. Oxidation were carried out in static air at 700℃. The results show that the B₂O₃ glass produced by oxidation of B or BC_x can seal the cracks existed in the coating well, the kinetics of oxidation is controlled by
diffusion of oxygen through the micro-cracks and B₂O₃ glass layer; SiC/BC _x/SiC-C/SiC composites have lower weight loss during the oxidation
and higher strength retention after oxidized for 10h.

Key words: chemical vapor deposition(CVD), B, BC_x, self-healing coating, oxidation behavior

中图分类号:

TB332

张伟华,成来飞,张立同,杨文彬,刘永胜,徐永东. C/SiC复合材料表面Si-C-B自愈合涂层的制备与抗氧化行为[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.00774.

ZHANG Wei-Hua,CHENG Lai-Fei,ZHANG Li-Tong,YANG Wen-Bin,LIU Yong-Sheng,XU Yong-Dong. Preparation and Anti-oxidation Behavior of Si-C-B Self-healing Coating on C/SiC Composite[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.00774.

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C/SiC复合材料表面Si-C-B自愈合涂层的制备与抗氧化行为

Preparation and Anti-oxidation Behavior of Si-C-B Self-healing Coating on C/SiC Composite

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