氧化铝含量对炭/炭复合材料表面碳化硅涂层结构和抗高温氧化性能的影响

郭顺¹，孙本双¹，张武装²，曾毅²

1. 国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心2. 中南大学粉末冶金国家重点实验室

摘 要：炭/炭(C/C)复合材料的抗高温氧化性能多依赖于其表面的碳化硅(SiC)涂层。为了弄清包埋料中氧化铝(Al2O3)的含量对SiC涂层性能及机理的影响,用包埋法在C/C表面制备了SiC涂层。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及高温抗氧化试验,研究了包埋料中Al2O3含量对SiC涂层的显微结构、缺陷(裂纹和孔洞)及抗氧化性能的影响,并从热力学角度探讨了Al2O3对涂层生长的促进机制。结果表明:随着包埋料中Al2O3含量的增加,SiC涂层厚度逐渐增大,其晶粒得到细化,抗氧化性能逐渐变好;过量的Al2O3使SiC涂层在生成过程中产生的CO气体逐渐增多,导致SiC涂层的裂纹和孔洞增多,涂层变得疏松,抗氧化性能逐渐恶化。

关键词：SiC涂层;Al2O3;包埋法;抗氧化性;显微结构;生长机制;C/C复合材料;