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碳/碳(C/C)复合材料是一种碳纤维增强碳基体的新型复合材料。因其优异的高温性能,C/C复合材料在航空航天等高温应用领域被认为是最有前景的材料。它有许多优异的性能,如低密度,高比强,良好的抗热震性能,尤其是其在高温下还能保持良好的机械性能。但是只要环境温度超过723 K,材料就会被氧化,这就限制了C/C复合材料的应用。抗氧化涂层是一种良好的解决这一问题的选择。但是,现阶段研究较成熟的大多数抗氧化涂层都是硅基涂层,在一个较高的服役温度下,涂层中的硅化物可以与氧气反应生成Si02,Si02熔化成为有良好流动性的玻璃相可以封填涂层中的缺陷,从而达到保护基体的目的。但是,在中低温温度下,Si02玻璃相粘度增加,流动性较差,就不能有效的提供防护。如何解决这个问题,就成了拓宽了涂层抗氧化温度范围的关键。氧化硼玻璃相有较低的熔点,可以在中温阶段治愈涂层中的缺陷,本论文通过在硅酸盐涂层中加入氧化硼或硼单质,来提高涂层在中温阶段的抗氧化性能。用脉冲电弧放电沉积法(Pulse arc discharge deposition,简称PADD)分别成功制备了B2O3-ZrSiO4和MOSi2/SiO2-B2O3-Al2O3涂层,用热浸渍法制备了B-Y2SiO5/Y2Si2O7涂层,对涂层的晶相组成、微观形貌和结构采用XRD.SEM和EDS进行了分析测试,并测试了涂层的抗氧化性能,得出如下结论:用PADD法在SiC-C/C试样表面制备了B2O3-ZrSiO4涂层,研究了主要工艺因素(脉冲电压、水热温度)和涂层中B203的含量对涂层结构与性能的影响。最佳工艺为:脉冲电压400 V,水热温度100℃,B203的含量为10 wt%。涂层厚度为180μm,制备的试样在1500℃温度下氧化170 h后失重为1.42%,在800℃温度下氧化170 h后失重为0.98%。失效的原因主要是ZrSiO4的熔点过高,B203的挥发过快。为了解决这一问题,用PADD法在SiC-C/C试样表面制备了MoSi2/SiO2-B2O3-Al2O3涂层,在中温阶段,采用B203玻璃相来治愈缺陷,在高温段,则采用SiO2-B2O3-Al2O3形成的高硼硅玻璃治愈缺陷。制备的MoSi2/SiO2-B2O3-Al2O3涂层厚度为150μm,在1500℃氧化200 h后失重为0.7%,在800℃氧化200 h后几乎没有失重,并且在氧化过程中有增重现象,最大增重为0.3%。在1500℃和室温热震50次之后试样失重仅为0.8%。采用热浸渍法在SiC-C/C试样表面制备了B-Y2SiO5/Y2Si2O7涂层,研究了主要工艺因素(热浸渍温度、硅溶胶浓度)涂层结构与性能的影响。最佳工艺为:热浸渍温度250℃,料浆中硅溶胶与水的体积比为1:3。在最佳工艺条件下制备的B-Y2SiO5/Y2Si2O7涂层试样厚度约为180μm,在1500℃温度下200 h氧化之后失重仅为1.55%,在800℃温度下200 h的氧化之后试样失重仅为0.55%。在硅酸盐涂层中加入一定量氧化硼或单质硼后,可以在中温阶段对涂层有较好的防护,而又不影响涂层高温防护性能,拓宽了复合涂层的防护温度范围。