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炭材料是一种理想的高温材料,但是其在高温下容易氧化,极大地制约了它的应用范围和使用寿命。为提高炭材料从400℃至1500。C全温区范围的抗氧化性能,本文设计制备了SiC/SiO2复合涂层,并采用XRD、SEM、EDS、XPS等检测方法研究了涂层的组成、显微结构、形成机理、抗氧化性能及氧化机理。主要研究内容和结论如下:研究了包埋法、液相反应法和化学气相沉积法制备的单一SiC涂层的结构和抗氧化性能。结果表明:单一SiC涂层有一定的抗氧化作用,但涂层中存在裂纹和孔洞等缺陷,抗氧化性能有限;且在800-1200℃温度区内,涂层不能形成完整有效的Si02膜来阻挡氧的侵入,因此,单一SiC涂层不能提供全温度区域的抗氧化保护。研究了硅源料、H2/CO2流量比和温度对涂层结构、抗氧化性能的影响。结果表明:采用CH3SiCl3为硅源料、H2/CO2流量比为0.78、沉积温度为1100。C时,涂层的结构致密均匀,抗氧化性能最佳。设计制备了SiC/SiO2抗氧化复合涂层,并研究其抗氧化性能。SiC/SiO2复合涂层从里到外依次为:SiC过渡层,CVDSiC阻挡层,CVD SiC-SiO2过渡层及CVD SiO2封填层。复合涂层结构致密,无明显裂纹,各涂层之间、涂层与基体之间成分过渡良好。在1000℃和1500℃氧化192h后,SiC/SiO2复合涂层样品分别增重0.133mg·cm-2和0.283mg·cm-2。经400。C到1500℃总共12次1h的逐步氧化后,SiC/SiO2复合涂层样品仅增重0.067mg·cm-2,表明涂层在400℃到1500℃宽温度范围内具有较好的抗氧化性能。研究了SiC/SiO2复合涂层的氧化机理。在氧化初期,氧通过涂层缺陷向SiO2/SiC界面快速迁移,SiC/SiO2复合涂层的增重与时间成线性关系;随氧化时间延长,涂层缺陷逐步愈合,氧通过扩散穿过Si02涂层向SiO2/SiC界面迁移,SiC/SiO2复合涂层增重与时间成抛物线关系。