炭/炭复合材料MoSi2/SiC抗氧化涂层的研究

采用包埋法制备C／C复合材料抗氧化MoSi2／SiC梯度涂层，同时对抗氧化涂层的形成、组织结构以及抗氧化性能与渗料的关系和抗氧化机理进行了研究。结果表明：采用包埋法制备的C／C复合材料抗氧化MoSi2／SiC梯度涂层致密，但有少量裂纹，涂层有良好的抗氧化效果。当Si与SiC保持一定的比例时，渗料中MoSi2的含量为50％时，涂层具有最好的抗氧化效果；当MoSi2与SiC保持一定的比例时，渗料中Si的含量为20％时，涂层具有最好的抗氧化效果。     

C/C复合材料抗氧化耐高温SiC陶瓷涂层的研究

采用高温反应法和PVD法在SiC工业合成炉内制备了C/C复合材料耐高温抗氧化SiC陶瓷涂层.用XRD、SEM对其物相组成和显微结构进行了表征与分析,讨论了涂层的形成机理,并研究了其高温氧化性能.研究结果表明,所制备的陶瓷涂层主要由α-SiCβ-SiC组成,晶粒发育完整,涂层表面致密、无裂纹,且与碳基体结合紧密,涂层厚度约600μm,涂层抗氧化性良好,在1500℃空气中氧化10h失重约为0.3%.     

C/C复合材料抗氧化涂层研究进展

结合国内外近几年的研究报道，介绍了C/C复合材料抗氧化涂层的基本要求及类别、各涂层体系及制备方法，并简要阐述了抗氧化涂层的研究方向。     

C/C复合材料SiC-SiO_2/ZrO_2-SiC复合抗氧化涂层

为了提高C/C复合材料在高温有氧环境的抗氧化性,在SiC抗氧化涂层防护的基础上,采用气相沉积法及溶胶凝胶吸附冷凝热蒸汽法在C/C复合材料表面制备出了SiC-SiO2/ZrO2-SiC复合涂层。利用扫描电镜、能谱质谱测试及X射线衍射等检测方法对涂层各层进行了分析。结果表明,溶胶吸附ZrCl4蒸汽法制备ZrO2涂层,不仅能够在高温自动修复单层SiC涂层的裂纹缺陷,还起到了在制备外层SiC涂层过程中缓冲应力的作用。这种多层复合涂层在高温下具有良好的抗氧化性,在1 800℃等离子焰动态空气氧化120 s后,计算得出该涂层失重速率仅为0.4 g/(m2·s),表明该涂层具有卓越的抗氧化性。     

C/C复合材料ZrB2-SiC涂层的微观结构及烧蚀性能研究

采用包埋法在密度为1.63g/cm~3的C/C复合材料上制备了不同ZrB_2含量的ZrB_2-SiC复相陶瓷涂层,考察了不同配比包埋粉料对涂层微观结构和抗烧蚀性能的影响。结果表明,当包埋粉料中ZrB_2质量分数为50%时,涂层ZrB_2含量最多,氧乙炔烧蚀60s时,其线烧蚀率、质量烧蚀率最低,分别为5.3×10~(-4) mm/s和2.1×10~(-3)g/s;在烧蚀过程中,SiC氧化产物SiO_2发生了相变,形成玻璃态,吸收大量热量。玻璃态的SiO_2相包裹着ZrO_2相,使得在烧蚀过程中,有效降低了烧蚀火焰冲击对ZrO_2造成的损失,ZrO_2导热系数低,是一种优异的热障材料,从而降低了复合材料烧蚀率。     

SiC/Si-MoSi2抗氧化涂层的制备及性能研究

为了提高石墨材料的抗氧化性,在石墨表面制备SiC/Si-MoSi2抗氧化涂层。首先以Si粉为原料,采用液硅渗透法制备SiC内层;然后以Mo粉和Si粉为原料,配制成m(Mo)∶m(Si)分别为1∶5、1.5∶5、2∶5和2.5∶5的料浆,采用料浆烧结法制备Si-MoSi2外层。利用SEM和EDS分析SiC/Si-MoSi2涂层于1400℃氧化前后的结构及组成。结果表明,料浆的Mo粉和Si粉配比对涂层的抗氧化性能有很大影响,当m(Mo)∶m(Si)=2∶5时,涂层具有最佳的抗氧化性能,且表现出长时间的抗氧化能力。     

C／C复合材料抗氧化研究现状

结合国内外近几年研究报道,综述了C／C复合材料抗氧化方法,对各种涂层系统进行评述。文章最后展望了C／C复合材料高温抗氧化保护的研究方向。     

C/C复合材料高温抗氧化研究进展

综述了国内外C／C复合材料的高温抗氧化研究进展。阐述了C／C复合材料的氧化机理,具体介绍了内部改性和表面涂层抗氧化研究现状,并对以后的发展方向进行了展望。     

SiC nanowire-toughened MoSi2-WSi2-SiC-Si multiphase coating for improved oxidation resistance of C/C composites

To improve the oxidation resistance of carbon/carbon (C/C) composites at high temperature, a SiC nanowire-toughened MoSi₂-WSi₂-SiC-Si multiphase coating was prepared by chemical vapor deposition (CVD) and pack cementation. The microstructure, mechanical properties and oxidation resistance of the coating were investigated. After the introduction of SiC nanowires, the elastic modulus, hardness, and fracture toughness of the MoSi₂-WSi₂-SiC-Si coating were increased by 25.48%, 4.09% and 45.03%, respectively. The weight loss of the coated sample with SiC nanowires was deceased from 4.83–2.08% after thermal shock between 1773 K and room temperature for 30 cycles and the weight loss is only 3.24% after isothermal oxidation at 1773 K in air for 82 h. The good oxidation resistance of the coating is mainly attributed to that SiC nanowires can effectively inhibit the propagation of cracks in the coating by the toughening mechanisms including bridging and pull-out.     

纳米镍／炭复合材料的制备研究

采用阳离子交换树脂作为炭载体的前驱体,经过镍离子交换,再经热解后制备了一种纳米镍／炭（n—Ni／C）复合材料。以XRD、SEM、TEM、EDS为主要分析手段研究了热解条件对纳米镍在n—Ni／C复合材料中的形貌、大小和分布情况的影响。结果表明：通过热解条件可以控制n—Ni／C复合材料中纳米镍的粒径;TEM和SEM—EDS观察表明热解所得n—Ni／C复合材料中的纳米镍颗粒大小均匀、分散性好。差热分析（DTA）研究结果表明加入n-Ni／C可增加高氯酸铵（AP）的表观放热量,降低AP的高温分解峰,最大可达95℃。     

改性石墨烯@聚苯胺/硅树脂复合涂层的制备及防腐蚀性能

先采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并使用N?(β?氨乙基)?γ?氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)对其改性而得到改性石墨烯(KH792GO),再采用化学氧化法将苯胺直接聚合到KH792GO表面,制备出了分散性优异的改性石墨烯接枝聚苯胺(KH792GO@PANI).将KH792GO@PANI作为功能填料加...     

聚苯胺包覆纳米TiO2/氰酸酯复合材料的介电性能

通过化学氧化原位聚合法制备了聚苯胺包覆纳米TiO2并将其通过溶液共混的方法添加到氰酸酯树脂中,制备了聚苯胺包覆纳米TiO2/氰酸酯复合材料。利用透射电子显微镜,观察了粒子在氰酸酯基体中的分散情况并采用FT-IR、XRD及TGA等手段对其进行了表征。研究了不同粒子添加量对氰酸酯复合材料介电性能的影响。结果表明,包覆了聚苯胺的纳米TiO2对氰酸酯复合材料的介电常数影响较小,但对介电损耗影响较大,粒子的添加量为3%时其介电损耗最大,且其最大吸收损耗峰从频率较低处转移到较高处。聚苯胺包覆纳米TiO2/氰酸酯复合材料有望成为1种新型吸波材料。     

二氧化硅/二氧化锆核壳复合材料的制备及性能

合成了一种新型的二氧化硅/二氧化锆(SiO2/ZrO2)核壳型复合材料。利用异丙醇锆的水解缩合在SiO2微球表面沉积ZrO2层,得到二氧化锆包覆的SiO2/ZrO2核壳型复合氧化物。采用SEM、EDX、XRD等对复合材料的形貌及性质进行表征。利用IR-1红外发射率测量仪测定复合粒子在8～14μm波段的红外发射率。结果显示:该复合物具有明显的核壳结构。随着沉积次数的增加,ZrO2在SiO2表面的含量增加。ZrO2层经高温热处理可分别形成四方和单斜两种晶型。ZrO2层沉积在SiO2表面后,得到的SiO2/ZrO2核壳复合粒子的红外发射率较基底SiO2的有所降低。ZrO2的晶型也影响着复合材料的红外发射性能。ZrO2层为单斜晶的SiO2/ZrO2核壳复合物在8～14μm波段的红外发射率值比ZrO2层为四方晶时的更小。ZrO2层和SiO2球之间的界面作用解释了该复合材料红外发射率降低的原因。     

纳米二氧化硅复合涂料的制备及其性能

通过表面改性技术制备了疏水性的纳米二氧化硅粒子,粒径约50 nm.在机械搅拌和超声场共同作用下,将纳米二氧化硅均匀分散到聚氨酯清漆中,制得纳米二氧化硅复合涂料,考察了纳米二氧化硅复合量对复合涂料性能的影响.直接腐蚀实验、阳极极化和交流阻抗测试结果表明,加入偶联剂改性的纳米二氧化硅后,复合聚氨酯清漆在氯化钠溶液中的抗腐蚀能力明显提高,浸泡腐蚀失重量减小约20％～70％,阳极腐蚀电流降低1个数量级以上,低频区涂层阻抗值增大2个数量级以上.油漆剪切强度和剥离强度实验显示,纳米复合漆膜的附着力增加.     

低红外发射率水性聚氨酯/Al复合涂层的制备及性能表征

以自制WPU(水性聚氨酯)和片状Al粉为原料,采用简单的玻璃棒刮涂法制备得到了具有低发射率、低光泽特性和良好力学性能的绿色环保型WPU/Al复合涂层。系统研究了固化温度、Al粉添加量及交联剂对涂层性能的影响规律。研究结果表明:较高的固化温度和合适的Al粉添加量有利于实现涂层的低发射率和低光泽特性;当固化温度为120℃,w(Al)=40%时,涂层的发射率和光泽度可分别低至0.348和7.0。水性交联剂的使用可明显提高涂层的硬度,当w(交联剂)=5%时,涂层的硬度、附着力和耐冲击强度可分别保持在HB、1级和50 kg·cm,发射率和光泽度相比交联剂使用前有所增加,但仍具有较低的发射率(0.381)和光泽度(21.5)性能。     

A MoSi2-SiOC-Si3N4/SiC anti-oxidation coating for C/C composites prepared at relatively low temperature

In this study, SiC coating for C/C composites was prepared by pack cementation method at 1773 K, and MoSi₂-SiOC-Si₃N₄ as an outer coating was successfully fabricated on the SiC coated samples by slurry method at 1273 K. The microstructure and phase composition of the coatings were analyzed. Results showed that a porous β-SiC inner coating and a crack-free MoSi₂-SiOC-Si₃N₄ coating are formed. Effect of Si₃N₄ content on the oxidation resistance of the coated C/C composites at 1773 K in air was also investigated. The weight loss curves revealed that introducing the appropriate proportion of Si₃N₄ could improve the oxidation resistance of coating. The MoSi₂-SiOC/SiC coated C/C sample had an accelerated weight loss after oxidation in air for 20 h. However, the coating containing 45% Si₃N₄ could protect C/C composition from oxidation for 100 h with a minute weight loss of 0.63%.     

锌/富勒醇复合材料的制备及性能研究

制备了锌/富勒醇复合材料并研究了富勒醇对复合材料性能的影响.锌/富勒醇复合材料的制备分两步进行,其中包括电沉积制备富勒醇薄膜和电镀金属锌.采用辉光放电光谱法对富勒醇在镀层中的分布进行了表征.通过对锌/富勒醇复合材料硬度、耐盐雾腐蚀、交流阻抗谱和减摩性测试,分析了富勒醇对复合材料性能的影响.结果表明:富勒醇在锌/富勒醇复...