EB-PVD沉積Si-C-YSZ復合涂層的微觀結構與性能研究.pdf

1、本文采用電子束物理氣相沉積技術在高溫Ni基合金Haynes214基體上以YSZ為過渡層制備了SiC涂層。首先，利用掃描電子顯微鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)分別觀察了涂層的表面和截面形貌；采用掠入射非對稱X-射線衍射(GIAXD)和拉曼光譜儀(Raman)對涂層的組織結構進行了分析和討論；詳細分析了通過X-射線光電子譜得到的關于涂層元素組成以及化學鍵合的信息；進一步對經過真空退火的涂層進行了組織結構分析。另外設計了涂層的抗熱震性能

2、試驗，表征了涂層的抗熱震性能；采用傅立葉紅外光譜儀測試了涂層的光譜發(fā)射率，并對結果進行了分析和討論。
　　形貌分析表明，YSZ層表面均勻致密，平均粗糙度為39nm；涂層厚度約為3μm，涂層與高溫基體之間存在元素擴散。另外Raman和XPS結果定性地說明YSZ層內部出現了氧缺位現象。
　　原位沉積使高輻射Si-C層與過渡層表面形貌幾乎相同，并且表面沉積時間不同對表面形貌影響不顯著。Raman結果表明涂層中含有非晶SiC、Si和

3、石墨化C。XPS結果說明涂層表面含有Si、O、C元素，涂層以富C形式存在；除了C-Si鍵外，還含有大量的C-C鍵和少量Si-Si鍵。涂層處于完全化學有序和完全隨機分布狀態(tài)之間。經真空退火涂層從無序向有序化轉變。
　　涂層厚度對涂層的抗熱震性能影響較大，薄的涂層抗熱震性能優(yōu)越。
　　輻射性能測量結果顯示，不同測量溫度下涂層的平均光譜發(fā)射率在0.7-0.8之間。結合以往對Si-C輻射涂層的研究,表明Si-C涂層的臨界厚度在0.5