| 温度对B4C涂层氧化防护性能和防护机制的影响 |
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| 引用本文： | 胡凯飞,王佩佩,孙万昌,侯兆琪,易大伟,罗欢,任宣儒.温度对B4C涂层氧化防护性能和防护机制的影响[J].表面技术,2024,53(4):89-97. |
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| 作者姓名： | 胡凯飞 王佩佩 孙万昌 侯兆琪 易大伟 罗欢 任宣儒 |
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| 作者单位： | 西安科技大学 材料科学与工程学院，西安 710054;河南省科学院 碳基复合材料研究院，郑州 450046 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(52272055，51972338，52261135546);陕西省自然科学基金(2023-JC-QN-0563，2022JQ-355);陕西省教育厅自然科学专项(22JK0458);西安科技大学优秀青年科技基金 |
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| 摘 要： | 目的 研究温度对B4C涂层氧化防护性能和防护机制的影响，得出B4C涂层最佳氧化防护温度范围，以及B4C涂层在不同温度的氧化防护机制演变。方法 以石墨为基体，采用放电等离子烧结法在石墨表面制备B4C涂层，通过不同恒温氧化试验(800、1 000、1 200、1 400 ℃)和室温至1400 ℃宽温域动态氧化试验来测试其氧化防护性能，并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对B4C涂层石墨试样氧化前后的物相组成、微观形貌、氧扩散等进行分析。结果 B4C涂层氧化后可生成B2O3玻璃膜，在800、1 000、1 200、1 400 ℃恒温氧化的防护效率分别为98.43%、98.61%、94.4%和92.8%，在室温至1 400 ℃宽温域动态氧化的防护效率为93.1%。B4C涂层在800 ℃以下主要依赖结构阻氧，800至900 ℃由结构阻氧向惰化阻氧转变，900 ℃以上主要依赖惰化阻氧。1 100 ℃以上，随温度升高B2O3玻璃膜的挥发加剧，B4C涂层惰化阻氧能力减弱。结论 B4C涂层的氧化防护效率随温度上升先增大后减小，结构阻氧机制逐渐降低，惰化阻氧机制先升高后降低。B4C涂层在800至1 100 ℃具有良好的氧化防护性能。
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| 关 键 词： | 涂层 石墨 碳化硼(B4C) 玻璃膜 氧化防护 阻氧机制 |
| 收稿时间： | 2022/12/21 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/3/18 0:00:00 |
Effect of Temperature on Oxidation Protection Performance and Mechanism of B4C Coating |
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| HU Kaifei,WANG Peipei,SUN Wanchang,HOU Zhaoqi,YI Dawei,LUO Huan,REN Xuanru.Effect of Temperature on Oxidation Protection Performance and Mechanism of B4C Coating[J].Surface Technology,2024,53(4):89-97. |
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| Authors: | HU Kaifei WANG Peipei SUN Wanchang HOU Zhaoqi YI Dawei LUO Huan REN Xuanru |
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| Affiliation: | College of Materials Science and Engineering, Xi''an University of Science & Technology, Xi''an 710054, China; Carbon Matrix Composites Research Institute, Henan Academy of Sciences, Zhengzhou 450046, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | coating graphite boron carbide (B4C) glass film oxidation protection oxygen-blocking mechanism |
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