等离子喷涂ZrC涂层耐烧蚀性能与机理研究

作     者：文波 马壮 柳彦博 王富耻 才鸿年 Wen Bo;Ma Zhuang;Liu Yanbo;Wang Fuchi;Cai Hongnian

作者机构：北京理工大学冲击环境材料技术重点实验室北京100081 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2015年第44卷第11期

页      面：2782-2787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] 

基　　金：新世纪优秀人才支持计划(NCET-13-0788) 

主　　题：C/SiC复合材料 耐烧蚀 等离子喷涂 ZrC 

摘      要：采用等离子喷涂工艺在C/SiC基体材料表面制备了较为致密的W粘结层和ZrC耐烧蚀涂层,利用氧乙炔火焰测试其抗烧蚀性能。结果表明:涂层具有良好的抗烧蚀性能。经烧蚀距离30 mm的氧乙炔烧蚀300 s后,涂层的质量烧蚀率为1.7×10^(-3)g·s^(-1),仅为无涂层试样的68%;线烧蚀率为4.0×10^(-4)mm·s^(-1),仅为无涂层试样的30%。随着烧蚀距离的减小,涂层的质量烧蚀率不断增大,线烧蚀率不断减小。试样表面温度梯度导致涂层存在3种典型烧蚀形貌,中心致密区,过渡区以及边缘疏松区。温度较高的中心区氧化产物为WO_3,其发生熔融并填充涂层内部孔隙和裂纹,形成致密层,且与ZrO_2所产生的协同效应有效降低了机械剥蚀几率,烧蚀以热化学烧蚀为主;温度较低的边缘区烧蚀产物未发生熔融且呈现疏松状,烧蚀主要表现为热化学烧蚀和机械剥蚀。