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硅鉬棒涂層設(shè)計鎂鋁尖晶石MgAl2O)在很大溫度范圍內(nèi)具有較寬的單相區(qū)，且具有很高的熔點(2105℃)，使其作為高溫抗氧化涂層具有較大的潛力。等離子噴涂法可以在SiC基體上制備結(jié)晶良好、晶粒細(xì)小、陽離子分布較有序的穩(wěn)定的尖晶石涂層。有研究者認(rèn)為，用它作涂層以避免高溫下微結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性的變化。但是，鎂鋁尖晶石中的雜質(zhì)和游離態(tài)的A12O、MgO相變會造成涂層的嚴(yán)重破壞。而且使用過程中表面玻璃封填層中的SiO2以及SiC氧化生成的SiO2都會與MgAl2O4生成新礦物。礦物間轉(zhuǎn)變時的體積效應(yīng)對涂層產(chǎn)生了巨大的破壞作用。因此，MgAl2O24作為高溫抗氧化涂層還需要進(jìn)行大量的
研究工作。
(3)二硅化鉬、二硅化鎢涂層
二硅化鉬MoSi2，熔點2030℃)、二硅化鎢(WSi2，熔點2180℃)作為硅基金屬間化合物，因熔點高，使用過程中表面可生成SiO2膜對涂層起到封填和阻止氧擴(kuò)散的作用，使該體系成為目前CC，SiC基復(fù)合材料特別是電熱元件生產(chǎn)中常用的涂層材料。用料漿熔燒法在鈮基體表面制備MoSi2、WSi2高溫抗氧化涂層，涂層和基體之間可達(dá)到冶金結(jié)合，通過擴(kuò)散形成過渡層。用包埋法或滲透法制備的MoSi/SiC、MoSi/Si
MoSi2/WSi2、WSi/SiC抗氧化涂層，通過Mo、W的擴(kuò)散形成梯度分布，可以將基體材料的抗氧化溫度大幅度提高?。
此外，MoSi2，WSi2加入到ZrO2-AII梯度熱障涂層中可以使ZrO2-AIF涂層中的裂紋出現(xiàn)分又，減緩裂紋擴(kuò)展速度;而且MoSi2，WSi2氧化生成的SiO2可以對熱障涂層起到修補(bǔ)的作用?。但硅基金屬間化合物熱膨脹系數(shù)比SiC的大得多，燒結(jié)溫度極高，限制了該體系涂層的應(yīng)用。此外，MOoS2，WSi2低溫600C)時生成MoO3，WO等揮發(fā)性物質(zhì)“勻，使涂層出現(xiàn)災(zāi)難性破壞，涂層抗氧化性能急劇劣化。
(4)莫來石涂層
在這些氧化物體系中，莫來石做為高熔點的氧化物，其熱膨脹系數(shù)與SiC基材料接近，對環(huán)境的耐久性和化學(xué)相容性好，并且熔點高達(dá)1800℃，溫度變化時無晶型轉(zhuǎn)變，所以作為碳化硅材料的涂層不會因溫度變化時而發(fā)生剩落14?。因而研究者認(rèn)為，莫來石涂層是最有發(fā)展前景的碳化硅保護(hù)涂深層張其士在氮化硅表面用溶膠凝膠法制備英來石抗氧化涂層，可以使基體在1300℃下的氧化增重大幅度降低。同樣，在重結(jié)晶碳化硅(R-SiC)表面用溶膠-凝膠法制備莫來石涂層，1500℃氧化時可以有效阻止氧與碳化硅材料表面的接觸，并且在循環(huán)氧化時，無氧化產(chǎn)物剝落現(xiàn)象發(fā)生，大大增強(qiáng)了重結(jié)晶碳化硅材料的高溫抗氧化性能。而且，隨著莫來石涂層厚度的增加，涂層抗氧化能力進(jìn)一步提高4?。但研究表明:SiC基體表面上的莫來石涂層和無基體的莫來石薄層一樣，在1000℃熱循環(huán)時產(chǎn)生裂紋。根據(jù)測定的等離子噴涂莫來石涂層的熱膨脹系數(shù)(見圖1.2)，涂層在第一次熱循環(huán)時(25～1000，從600℃開始發(fā)生體積收縮，這可能是從玻璃態(tài)析出莫來石晶體而導(dǎo)致的體積收縮。莫來石化后的涂層熱膨脹系數(shù)是與SiC非常接近的。研究者認(rèn)為等離子噴涂時玻璃態(tài)莫來石涂層的結(jié)品化是涂層產(chǎn)生裂紋的關(guān)鍵