碳基陶瓷隔热瓦表面高发射耐烧蚀抗氧化涂层的制备及性能

来源期刊：稀有金属材料与工程2020年第2期

论文作者：李奕臻 朱时珍 王辉 马壮 柳彦博

文章页码：533 - 539

关键词：碳基陶瓷隔热瓦;耐烧蚀高发射涂层;等离子喷涂;镍铬尖晶石;

摘    要：本实验采用大气等离子喷涂技术在碳基陶瓷隔热瓦ZrB₂-SiC-玻璃内涂层表面制备镍铬尖晶石高发射涂层以提高其抗氧化耐烧蚀性能。利用XRD和SEM对粉体和涂层的相结构和微观形貌进行分析,采用氧-乙炔火焰对涂层进行烧蚀试验。结果表明,在Cr₂O₃:NiO摩尔比为1:1.2,1200℃固相反应2h后,可以得到物相较纯的NiCr₂O₄尖晶石粉体;Cr₂O₃:NiO摩尔比不变,掺入质量分数15%TiO₂、25%MnO₂,1200℃固相反应2h可以得到复杂的混合尖晶石粉体。纯NiCr₂O₄涂层及掺杂NiCr₂O₄涂层的发射率在1～22μm波段分别达到0.955和0.954。喷涂后纯NiCr₂O₄发生了轻微的分解,发射率有所降低,而掺杂NiCr₂O₄相结构稳定,不易分解,发射率稳定。氧-乙炔火焰烧蚀考核结果表明,当火焰温度高于2000℃时,掺杂NiCr₂O₄涂层表面温度比纯NiCr₂O₄涂层降低了240℃,其红外辐射性能优于纯NiCr₂O₄涂层。掺杂NiCr₂O₄涂层能耐受大于2000℃/300 s烧蚀考核,具有良好的高发射耐烧蚀性能。