高密度C/C表层TaC改性及其高温抗氧化性

作     者：李忠盛 陈大军 莫非 黄安畏 付扬帆 刘正涛 吴厦 丛大龙 LI Zhong-sheng;CHEN Da-jun;MO Fei;HUANG An-wei;FU Yang-fan;LIU Zheng-tao;WU Xia;CONG Da-long

作者机构：西南技术工程研究所重庆401329 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2023年第52卷第8期

页      面：255-262页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：浸渍 TaC改性层 物相组成 体积密度 高温抗氧化性 

摘      要：目的研究高密度C/C表层TaC改性层的制备工艺及微观结构,分析TaC改性层的高温抗氧化性能。方法采用真空加压浸渍和高温原位反应法生成TaC改性层,采用X射线衍射仪(XRD)分析TaC改性层的物相组成,采用体积密度来表征不同浸渍时间、浸渍次数等浸渍工艺下C/C基体的密度,采用带能谱仪的环境扫描电子显微镜(SEM)对TaC改性层的截面形貌、元素组成进行表征,采用氧-乙炔焰测试TaC改性层的高温抗氧化性能。结果XRD分析表明,改性层由C和TaC组成。密度测试结果表明,体积密度随浸渍次数和浸渍时间的增加先迅速增大后趋缓,在浸渍15 min、循环浸渍11次后,C/C基体的体积密度达到1.88 g/cm^(3)。SEM观测结果表明,改性层中TaC颗粒呈液滴状或团簇状,尺寸为1~3μm,不均匀分布在TaC改性层中。高温氧-乙炔试验结果表明,试验后,TaC改性层表面生成厚度约30~40μm且结构较为完整的黏滞状Ta_(2)O_(5)层,在氧化50 s时,其质量损失率仅1.9%。结论采用真空加压浸渍和高温原位反应法能在高密度C/C表层生成TaC改性层,提高了C/C复合材料的高温抗氧化性能。