高溫長(zhǎng)壽命抗氧化涂層體系。 發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件對(duì)涂層 C/ C 復(fù)合材料的要求是高溫( 1 650 ℃ ~1 800 ℃) 和長(zhǎng)壽命( 300 h~ 500 h) ,。 只有用新的涂層制備工藝制備的復(fù)合梯度涂層才有希望滿足這樣的要求,。 另外, 還沒(méi)有 1 800 ℃ 以上高溫長(zhǎng)時(shí)間抗氧化涂層體系實(shí)際應(yīng)用的報(bào)道。 G. Savage 提出了 高于 1 800 ℃ 抗氧化涂層體系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想: 耐火氧化物/ SiO2 玻璃/ 耐火氧化物/ 耐火碳化物,。 在涂層的最外層是耐高溫氧化物以保持高溫穩(wěn)定性和抗侵蝕; 而次外層為低氧擴(kuò)散率的 SiO2 玻璃層作為氧的侵入阻擋層, 并且可以封填外表面涂層中的裂紋; 下一層為可以和最底層碳化物及次外層 SiO2 具有化學(xué)和物理相容性的耐高溫氧化物層, 以保持結(jié)合性; 最底層為碳化物層,主要保持與上一層氧化物及 C/ C 復(fù)合材料之間的相容性, 并且阻止碳的逸出,。 最底層碳化物的候選材料為 TaC、 ZrC,、 HfC 和 TiC 等, 它們都具有較低的碳擴(kuò)散率,。 另一種涂層系統(tǒng)是 Rh/ Ir/ 碳化物。 Rh 阻止氧擴(kuò)散能力很強(qiáng), 但在高溫下易與碳化物反應(yīng), 故須用Ir 作為隔離層將其與碳化物內(nèi)層分開(kāi), Ir 在 2 100℃ 以下對(duì) O2 和 C 擴(kuò)散都是有效的阻擋層,。 目前高于 1 800 ℃ 使用的 C/ C 復(fù)合材料抗氧化涂層系統(tǒng)的應(yīng)用研究正在進(jìn)行,。