HfC涂层性能研究和制备工艺

摘要：

碳基复合材料(C/C、C/SiC)具有高比强度、高比模量、低密度、低热膨胀系数、耐腐蚀、耐热震的优良高温力学性能,被认为是最有前景的高温结构材料之一.但碳基复合材料一般在500℃开始发生氧化,而且存在较大孔隙率,无法实现高压密封,这极大地限制了碳基复合材料应用前景.在高温高压气流冲刷环境下,超高温陶瓷基保护涂层可以有效地抑制碳基复合材料(C/C、C/SiC)中碳成分的降解,工件在极端环境下可以更加稳定地工作,延长使用寿命.其中碳化铪(HfC)的熔点高达3890℃,为已知单一化合物中熔点最高者,热导率仅为5.6 W/(m·K),维氏硬度高达26 GPa,耐烧蚀性好,同时还具有低导热系数、低氧扩散系数、低表面蒸汽压.作为火箭喷嘴和鼻锥等极端耐热部件的抗氧化烧蚀涂层已获得应用.综述了超高温陶瓷HfC涂层材料的研究背景、基本性质、制备工艺、抗氧化/烧蚀机理和热膨胀系数(CTE)失配问题,并指出了超高温陶瓷HfC涂层材料目前存在的挑战,同时对未来的发展趋势做出了展望.

关键词：超高温陶瓷、碳化铪(HfC)、制备工艺、抗烧蚀机理、热膨胀系数(CTE)

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分类号：TG174.442;TQ630.7;TB383

资助基金：云南省基础研究计划优秀青年项目;云南省科技厅基础研究计划重点项目

在线出版日期：2023-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：103-110,117