CVD法制备ZrC涂层与ZrC-TaC共沉积涂层的烧蚀性能

宋永忠¹，李国栋²，程家¹，吴敏²，李兴超¹，樊桢¹，冯志海^1,2

1. 航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术重点实验室2. 中南大学粉末冶金国家重点实验室

摘 要：采用ZrCl₄-CH₄-H2-Ar与ZrCl₄-TaCl₅-CH₄-H₂-Ar反应体系,用化学气相沉积（CVD）制备ZrC涂层与ZrC-TaC共沉积涂层,并对其进行氧-乙炔焰烧蚀试验研究。利用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等分析技术对烧蚀前后ZrC与ZrC-TaC共沉积涂层的相组成及微观结构进行表征,并分析2种涂层的烧蚀机理。结果表明:ZrC涂层为细柱状晶体组织,ZrC-TaC共沉积涂层为ZrC与TaC成分周期性波动自组装多层复合结构,具有良好的组织结构可控性。经过60s氧-乙炔焰烧蚀试验,ZrC-TaC复相涂层表现出良好的抗热震性和整体完整性,与基体连接良好,无剥蚀和脱落,烧蚀性能明显优于单一ZrC涂层的烧蚀性能。ZrC-TaC复合涂层线烧蚀率和质量烧蚀率分别为5.3×10-5mm/s和3.2×10-5g/s,表现出良好的抗烧蚀性能。

关键词：共沉积;ZrC涂层;ZrC-TaC涂层;烧蚀性能;CVD;