题目：炭/炭复合材料高温防氧化复合涂层研究

炭/炭(C/C)复合材料是以炭纤维增强炭基体的复合材料，它具有高强度、耐高温、抗磨损、导热性好等优异性能，因此在航空、航天、核能以及民用工业等领域得到了广泛的应用。然而C/C复合材料致命的弱点是在有氧环境下，高于450℃时就会发生氧化。目前，涂层技术被视为C/C复合材料最佳的防氧化途径，本研究分别采用固渗法和电子束物理气相沉积法（EB-PVD）两种方法以制备两种不同的防氧化复合涂层，同时提出了两种新的涂层体系，以求解决高温抗氧化问题的新思路。本实验研究了C/C复合材料的防氧化性能。C/C复合材料的Arrhenius曲线由两条直线组成，折点为550℃左右。通过SEM微观形貌分析表明：C/C复合材料的氧化是从缺陷以及炭基体和炭纤维之间的界面开始，当失重率为48.3%时，炭基体已经基本被氧化完全，而只剩下很细的炭纤维裸露在外。本研究采用固渗法制备成一种具有梯度自愈能力的SiC/B4C-SiC-SiO2防氧化复合涂层。该复合涂层在B4C和SiC之间、涂层和基体之间均具有很好的梯度复合结构。涂层在500℃到1500℃具有很好的自愈能力，试样在1500℃恒温氧化50h后，其氧化失重率只有1.3%，且在1500℃热循环30次后，其氧化失重率也只有1.7%。本研究还用固渗法+EB-PVD法制备出了SiC-SiC/Al2O3/Y2O3防氧化复合涂层。EB-PVD法制备涂层能达到较好的沉积效果，能生成了柱状晶结构的涂层，使得涂层具有很高的应变容限，涂层非常均匀致密。在制备和氧化过程中，涂层内会发生复杂的物理和化学变化，生成硅酸盐氧化物。