石墨表面CVD氮化硅涂层的制备与抗氧化研究

采用化学气相沉积法，以SiCl₄-NH₃-H₂为先驱体气体和载气，在等静压石墨表面制备了氮化硅涂层，沉积温度900～1 300℃,沉积压力1 000 Pa,并在600～1 000℃进行了空气气氛静态氧化实验。X射线衍射结果表明，900℃和1 100℃沉积的氮化硅为非结晶态，1 300℃沉积的为结晶的α-Si₃N₄。氧化增重结果表明，900～1 300℃沉积的涂层，对石墨氧化均有明显的防护作用，其中，1 100℃涂层防护效果最好，900℃涂层防护效果最差。采用SEM对氧化前后的涂层表面进行了观察，900℃涂层在800℃或更高温度的空气气氛中发生了明显的氧化现象；1 100℃和1 300℃涂层即使在1 000℃下也未发生明显的氧化现象。基底的氧化由涂层开裂导致，且α-Si₃N₄结晶涂层开裂更显著。