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高温陶瓷涂层因其耐高温、抗氧化、抗烧蚀和绝热性优良而被广泛应用于高温结构部件。本论文在全面综述高温陶瓷涂层发展现状的基础上,结合课题“液氧/煤油高压补燃发动机关键零件的陶瓷涂层材料研究”,首先采用Thermo-Calc相图计算软件计算和优化了CaO-Al2O3-SiO2系和MgO-Al2O3-SiO2系的各二元系相平衡图及三元系液相面投影图,根据计算优化的结果及最低共熔原理确定了高温陶瓷玻璃相形成区,并设计出了高温陶瓷玻璃相的组成成分;进而采用涂料流涂法首次在Ni基高温合金基底表面上成功制备了含纳米Ni粉的高温陶瓷涂层,并且应用于火箭发动机的关键零件涡轮球壳内表面涂层;论文用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱分析、X射线衍射及拉伸实验和摩擦磨损实验,首次从理论和实践上对含纳米镍粉超细陶瓷涂料的分散性、涂层在高温下的抗热震性、涂层与基底结合强度、涂层抗氧化性、涂层和基底界面的元素扩散行为等方面进行了深入的研究。 1.采用Thermo-Calc软件计算和优化了CaO-Al2O3-SiO2系和MgO-Al2O3-SiO2系的各二元相平衡图及三元系液相面投影图。计算结果表明,CaO-Al2O3-SiO2系的最低共晶温度为1170℃,共晶点成分为:CaO 23.3at.%,Al2O3 14.7 at.%,SiO2 62 at.%,MgO-Al2O3-SiO2系的最低共晶温度为1345℃,共晶点成分为:MgO 20.5at.%,Al2O317.5 at.%,SiO2 62 at.%;根据最低共熔原理和玻璃化形成能力,给出了陶瓷玻璃相形成区,并根据实际需要设计出了陶瓷玻璃相组成成分为SiO2 52.6wt.%,CaO 17wt.%,MgO 1.8wt.%,Al2O3 9.3wt.%。