C/SiC復合材料以其優(yōu)異的性能,成為航空航天熱結構部件關鍵材料,但碳纖維易氧化限制了C/SiC復合材料在高溫下的使用。本文以改善C/SiC復合材料抗氧化燒蝕性能為目的,在C/SiC復合材料表面制備含硼硅玻璃的ZrB2-MoSi2自愈合涂層,研究制備工藝對涂層結構和性能的影響,優(yōu)化制備工藝參數,對制備的涂層進行抗氧化燒蝕性能考核及涂層失效機理分析。本文利用噴霧干燥造粒制備復合粉體,通過調節(jié)漿料配方和噴霧干燥工藝參數獲得球形度良好、顆粒度符合等離子噴涂工藝要求的復合粉體,優(yōu)化的噴霧干燥工藝參數為:漿料固含量40%、粘結劑含量0.3%、進口溫度250℃、霧化盤旋轉頻率50Hz、進料泵轉速30rpm。本文分別采用煅燒工藝和感應等離子球化（IPS）工藝對團聚粉體進行致密化處理,較好的煅燒工藝為800℃,2h;較好的等離子球化功率為18KW,相比于煅燒工藝,離子球化制備的粉體性能更好。球化后的顆粒較球化前流動性提高了57.6%、松裝密度提高了96.7%。本文分別采用大氣等離子噴涂工藝、高能等離子噴涂工藝制備抗氧化涂層,研究了工藝參數對涂層微觀結構的影響,優(yōu)化的大氣等離子噴涂主要工藝參數為:工作電... 

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 C/SiC復合材料
    1.2 C/SiC復合材料的氧化燒蝕
    1.3 C/SiC復合材料抗氧化耐燒蝕涂層
        1.3.1 C/SiC復合材料抗氧化耐燒蝕涂層設計的基本原理及要求
        1.3.2 C/SiC復合材料涂層體系的研究現狀
        1.3.3 C/SiC復合材料涂層體系的制備工藝及發(fā)展
    1.4 本文研究目的和主要內容
第2章 實驗設計及方法
    2.1 涂層材料成分設計
    2.2 實驗儀器
    2.3 噴霧造粒工藝制備團聚粉
    2.4 等離子噴涂工藝制備涂層
    2.5 結構表征與性能測試
        2.5.1 物相分析
        2.5.2 微觀形貌分析
        2.5.3 粉體的流動性和松裝密度測試
        2.5.4 氧乙炔燒蝕實驗
第3章 等離子噴涂粉體制備
    3.1 噴霧干燥制備球形顆粒
        3.1.1 固含量對顆粒球形度的影響
        3.1.2 粘結劑含量對顆粒球形度的影響
        3.1.3 進.溫度對球形度的影響
        3.1.4 固含量對團聚顆粒大小的影響
        3.1.5 進.溫度對團聚顆粒大小的影響
        3.1.6 霧化盤旋轉頻率對團聚顆粒大小的影響
    3.2 團聚顆粒致密化處理
        3.2.1 團聚顆粒煅燒處理
        3.2.2 團聚顆粒感應等離子球化處理
第4章 涂層制備工藝及性能研究
    4.1 大氣等離子噴涂制備抗氧化燒蝕涂層
        4.1.1 噴涂粉體對抗氧化燒蝕涂層微觀結構的影響
        4.1.2 大氣等離子噴涂工藝參數對涂層微觀結構的影響
    4.2 高能等離子噴涂制備抗氧化燒蝕涂層
    4.3 氧-乙炔燒蝕考核及失效機理分析
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]CMC在航天領域的應用[J]. 張權明.  宇航材料工藝. 2011(06)
[2]等離子體噴涂高溫抗氧化涂層制備與表征[J]. 牛亞然,鄭學斌,丁傳賢.  熱噴涂技術. 2011(03)
[3]反應法制備硼化鋯耐超高溫涂層[J]. 趙丹,張長瑞,張玉娣,陳思安,胡海峰.  無機材料學報. 2011(09)
[4]涂敷含硼硅玻璃SiC涂層的C/SiC復合材料空氣氧化行為[J]. 曹素,劉永勝,左新章,張立同,成來飛.  復合材料學報. 2011(02)
[5]C/SiC復合材料推力室應用研究[J]. 劉志泉,馬武軍.  火箭推進. 2011(02)
[6]兩步包埋法制備C/C復合材料SiC/Cr-Al-Si涂層研究[J]. 黃敏,李克智,李賀軍,付前剛,王宇,雒設計.  西安石油大學學報(自然科學版). 2009(02)
[7]C/C復合材料MoSi2-Mo5Si3/SiC涂層的制備及組織結構[J]. 楊鑫,鄒艷紅,黃啟忠,蘇哲安,王秀飛,張明瑜.  無機材料學報. 2008(04)
[8]包滲法制備Cf/SiC陶瓷基復合材料MoSi2—SiC—Si防氧化涂層[J]. 劉榮軍,周新貴,張長瑞,周安郴.  宇航材料工藝. 2000(03)
[9]炭纖維空氣氧化動力學分析[J]. 楊永崗,賀福,王茂章,張碧江.  炭素. 1998(01)
[10]無團聚ZrO2-Y2O3陶瓷超細粉的制備及微觀結構表征[J]. 徐躍萍,郭景坤,黃校先,李包順.  硅酸鹽學報. 1991(03)

博士論文
[1]三維紡織C/SiC復合材料的制備及其性能研究[D]. 鄒武.西北工業(yè)大學 2001



本文編號：3684587