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碳碳復(fù)合材料復(fù)合涂層體系

    從抗氧化涂層的要求上看， 單一涂層是無(wú)法滿足ｃ／Ｃ復(fù)合材料抗氧化的要求， 所以必須選用復(fù)合涂層， 各層之間相互協(xié)調(diào)、 相互彌補(bǔ)。 一般情況下， —個(gè)完整的涂層體系由以下三方面組成。

（１）氧阻擋層。 氧阻擋層的作用是防止氧的侵入， 因而該層應(yīng)具有氣體滲透率低的特點(diǎn)。 目前最有效的非氧化物氧阻擋層是ＳｉＣ和ｓｉ３Ｎ一， 它們?cè)谘趸瘯r(shí)都可生成ＳｉＯ： ， 其中的Ｓｉ， Ｎ。 的氧化要比ＳｉＣ慢得多， 并能生成Ｓｉ２Ｎ： Ｏ。 ， 它比ＳｉＯ。 具有更低的氧擴(kuò)散速率， 所以被看做是Ｃ／Ｃ復(fù)合材料抗氧化涂層中最有前途的氧阻隔材料。

（２）功能活性層。 為了保汪ｃ／ｃ復(fù)合材料在高溫下能長(zhǎng)期使用， 在抗氧化涂層的氧阻隔層下還要有一層功能活性層， 其作用是， 當(dāng)氧阻擋層產(chǎn)生裂紋時(shí)， 能夠?qū)α鸭y起到封填作用。 Ｂ： Ｏ， 在６００～１ １００℃下具有很好的流動(dòng)性， 能夠有效地起到封填作用， 但Ｂ如， 在１１００℃時(shí)有很強(qiáng)的揮發(fā)性， 使其最高的使用溫度限制在１ １００℃。 ｓｉ０： 在１８００℃時(shí)仍保持非常穩(wěn)定的特性， 但其流動(dòng)性差， 不能達(dá)到封填裂紋的作用。 Ｂ４Ｃ與氧反應(yīng)可生成Ｂ＇ｏ。 和ＣＯ： ， 能夠有效地起到封填作用， 可作為功能活性層來(lái)使用， 但其不足之處是反應(yīng)過(guò)程中有氣體產(chǎn)生， 影響了涂層與基體的結(jié)合性。 近年來(lái)主要以ＴｉＢ： 和Ｓｉ， Ｂ。 作為功能活性層來(lái)使用。

（３）黏結(jié)層。 黏結(jié)層的作用是減小涂層與基體之間的熱膨脹系數(shù)（ＣＥＴ）的不匹配程度， 阻止基體碳向外擴(kuò)散， 阻止基體碳與涂層ｌ’ 日Ｊ的化學(xué)反應(yīng)。最常見(jiàn)的黏結(jié)層為ＳｉＣ和Ｓｉ３Ｎ。 。 其中Ｓｉ， Ｎ。 的ＣＥＴ更接近Ｃ／Ｃ復(fù)合材料。更多碳碳復(fù)合材料信息可查看http://hfmwm.cn