等離子噴涂工藝參數(shù)對ZrB2-SiC-ZrC涂層組織及結合強度的影響.pdf

1、ZrB2-SiC-ZrC復合材料以其優(yōu)異的抗氧化和耐燒蝕性能等被廣泛應用于航空航天、軍事等領域的超高溫防護材料。為了提高ZrC復相陶瓷在超高溫環(huán)境下的抗氧化、耐燒蝕性能，本文以Zr、B4C和Si粉為原料，采用等離子噴涂(PS）技術在ZrC復相陶瓷表面制備ZrB2-20vol％SiC-6.015vol％ZrC復合涂層。研究不同噴涂工藝參數(shù)對涂層物相、組織和性能的影響，尋找最佳噴涂工藝參數(shù)，獲得優(yōu)質的復合涂層。
　　利用真空熱壓燒結法

2、制備的ZrB2/20vol％SiC/6.015vol％ZrC噴涂復合粉末除了含有ZrB2、 SiC和ZrC這三相之外，還含有少量的ZrO2和SiO2。燒結過程中，Zr首先與B4C反應生成ZrB2和游離的C原子;然后Zr再與游離的C原子反應生成ZrC;最后Si再與殘余的B4C和生成的部分ZrC反應生成ZrB2和SiC，直到原料消耗殆盡。燒結后的試樣經過破碎和篩分選取粒徑為50μm～120μm的顆粒作為噴涂粉末。
　　改變噴涂電流、噴

3、涂距離和送粉氣流量都不會改變涂層中的物相，涂層中的物相與燒結試樣中的物相保持高度一致，只是氧化物(ZrO2、 SiO2)有少量增加。利用掃描電鏡(SEM)對涂層組織結構的表面、截面和斷面分析表明:在適當?shù)姆秶鷥?，增大噴涂電流，噴涂顆粒熔融更充分，涂層表面更平整，涂層致密度明顯提高;噴涂距離對涂層質量也有影響，噴涂距離太小，噴涂顆粒的熔融程度降低，顆粒之間連接較疏松，孔隙率增加;噴涂距離太大，氣體被卷入熔融液滴的幾率增大，孔隙率也增加;過