涂料英才网:陶瓷材料的熔点和硬度一般都很高,所以选择抗氧化陶瓷材料时,更多的考虑陶瓷材料与C/C复合材料的机械相容性、化学相容性、高温下低的蒸气压及氧扩散速率等性能。因为氧化物陶瓷材料与碳在高温下会发生碳热还原反应,而失去保护作用,不适于直接作为抗氧化涂层的内涂层材料,所以一般选用碳化物、硅化物、硼化物等作为C/C复合材料的内涂层材料,直接与碳基材接触;SiC和Si3N4与C/C复合材料的热膨胀系数最为接近(图9.3),与C/C复合材料的机械相容性较好;SiC和Si3N4在高温下能形成具有流动性的SiO2膜,能有效的封填由于热膨胀系数不匹配而形成的涂层的裂纹,阻止氧化气氛与碳基材的直接接触,而且最为关键的是,SiO2与其他氧化物相比具有很低的氧扩散速率(图9.5),可以有效的阻止氧的渗入。从以上分析可知,在陶瓷材料中SiC材料是比较理想的抗氧化候选材料,其优点如下:1)其热膨胀系数与C/C复合材料很接近,作为涂层材料能满足机械相容性的要求;2)本身为碳化物,与碳材料有化学相容性,可直接作为内涂层使用;3)熔点和硬度都相对较高,能承受高速粒子冲刷;4)最重要的是,SiC在温度高于1000℃与O2反应能生成SiO2,SiO2在高温下具有流动性,可以封填高温下SiC与C/C由于热膨胀系数不匹配而形成的裂纹,同时SiO2具有低的氧扩散速率和较低的蒸气压,可阻止氧化气氛向碳基体的渗入。