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微氧化


毕业设计(论文)报告纸 摘 要 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 炭炭(又称C/C)复合材料是炭纤维增强炭基复合材料的简称,在惰性气氛中, C/C复合材料的强度从室温到2000℃随着温度的升高而升高,但是C/C复合材料构件 大都用于高温氧化环境。C/C复合材料氧化后会导致机械性能和强度等迅速损失。本 文以研制C/C复合材料高温防氧化涂层为研究目标,采用微氧化的方法,在C/C复合 材料表面制备出一层孔隙层, 然后采用包埋法/化学气相沉积法 (CVD) 制备SiC涂层, 借助XRD、SEM、EDS等手段分析了涂层的相组成、微观形貌及元素分布,通过等温 氧化试验考察了涂层的防氧化性能,研究涂层的抗氧化机理及失效原因,并分析微氧 化对涂层性能的影响。主要研究内容与研究结果主要如下: 在不同温度下微氧化不同时间对C/C复合材料试样的影响:800℃微氧化20min的 试样失重6.51%,800℃微氧化1h的试样失重23.87%,1100℃微氧化2min的试样失重 0.76%。试样进行微氧化后,会在表面层区形成一层孔隙层区,有利于SiC涂层扩散到 C/C基体内,封填基体上的微裂纹、孔隙等缺陷,避免因基体与SiC的热膨胀系数不匹 配而导致的涂层的开裂甚至剥落。 在不同温度下微氧化不同时间对包埋法制备的SiC内涂层的氧化组成、 表面形貌、 抗氧化性能的影响。800℃微氧化20min的试样的SiC内涂层氧化13h后增重0.32%, 800℃微氧化1h的试样氧化13h后失重1.3%,1100℃微氧化2min13h后失重1%,未经氧 化处理的试样失重1.75%,可见经800℃、20min微氧化处理后的试样的SiC内涂层的 抗氧化性能最好。 在不同温度下微氧化不同时间对CVD法制备的SiC外涂层的氧化组成、 表面形貌、 抗氧化性能的影响。微氧化后的试样的SiC外涂层表面的XRD图谱中SiO2大量以“馒 头峰”的形式出现,证明了氧化后涂层中出现了大量的SiO2熔体,涂层表面有许多微 小的裂纹可以被SiO2填充;而未经微氧化处理的试样的SiC外涂层表面的XRD图谱中 SiO2以晶态的形式出现, 说明了涂层在氧化的过程中, 2不是以玻璃态的形式存在, SiO 则SiO2在高温下的流动性大大减弱,这样SiO2包裹涂层表面的作用降低,封填涂层的 裂纹的效果较差。800℃微氧化20min的试样的SiC涂层氧化422个小时后仍然只失重 0.99%,800℃微氧化60min的试样的SiC涂层氧化304个小时候失重1.77%,1100℃微 氧化2min的试样的SiC涂层氧化24个小时后失重2.11%,而未经氧化处理的试样的SiC 涂层氧化18个小时后失重2.77%。这体现出C/C复合材料表面的微氧化处理能够提高 抗氧化涂层的抗氧化性能对于提高试样抗氧化性能的优越性。 I 毕业设计(论文)报告纸 关键词:炭/炭复合材料,微氧化,SiC抗氧化涂层,抗氧化性能,包埋法,CVD法 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ II 毕业设计(论文)报告纸 ABSTRACT ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ Carbon carbo

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