C/SiC复合材料抗热震涂层制备及失效机制研究

在C/SiC材料上制备环境障碍涂层是对C/SiC高温防护的有效解决办法.利用化学共沉积法制备BaO-SrO-Al2O3-SiO2(BSAS),ZrO2-Y2O3 (YSZ),Sc2O3-ZrO2-Y2O3 (ScYSZ)粉末材料,然后采取相同的等离子喷涂工艺参数在C/SiC复合材料表面制备3种抗热震(水淬)涂层.本文主要涉及到抗水淬涂层结构设计、0.2 mm厚涂层的抗水淬性能、4种不同厚度涂层的抗水淬能力、涂层失效机制等研究内容.研究结果表明:C/SiC复合材料上0.2 mm厚的抗水淬涂层,在1600℃下其抗水淬能力强弱为ScYSZ(24次)＞YSZ(22次)＞BSAS(21次).0.2,0.3,0.5及0.6 mm4种不同厚度对涂层的抗水淬能力影响规律表明:厚度为0.2 mm时涂层具有最优的抗水淬性能.并探讨了涂层的失效机制:BSAS,YSZ,ScYSZ 3种涂层,其YSZ相稳定性最差,BSAS作为单一的抗热震层其应力最大.BSAS+ ScYSZ复合涂层应力最小、相稳定、抗水淬能力最强.