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    通常狀況下，由于物質(zhì)存在多種晶型，在溫度變化時會發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變。在莫來石、粘土耐火材料中晶型轉(zhuǎn)變造成的體積效應(yīng)對硅碳棒涂層的性能和使用壽命產(chǎn)生較大的影響。從Si0:晶型轉(zhuǎn)變圖(圖2.4和轉(zhuǎn)變特征(見表2.3可以看出:在SiC使用溫度范圍(-1500℃)內(nèi)Si02存在較多晶型間的轉(zhuǎn)變:在573℃以下，Si0:的穩(wěn)定晶型為p-石英，加熱至573℃轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷匦偷腶一石英，這種相變速率較快。若加熱速度過快，a-石英因過熱而在1600℃熔融;若加熱速度很慢，則在870℃轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)態(tài)的a-鱗石英，一般在工業(yè)生產(chǎn)中常過熱到1200℃-1350℃,a一石英直接轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)態(tài)的a一方石英。從Si0:的轉(zhuǎn)變特性可以發(fā)現(xiàn):Si0:在同級轉(zhuǎn)變時速度較慢、體積變化大，a一石英到a-鱗石英和a一石英到a一方石英時體積變化分別達(dá)到14.2%和8.7%;在同類轉(zhuǎn)變時速度較快、體積變化小，鱗石英4V最小，為0.2%，方石英4V最大，為2.8%。高溫下SiC表面氧化生成的Si0:極易方石英化，方石英在降溫過程中晶型轉(zhuǎn)變的體積效應(yīng)容易造成Si0:膜和SiC硅碳棒涂層開裂，削弱了硅碳棒涂層的保護效果。因此無硅碳棒涂層SiC材料不適于長期在頻繁冷熱循環(huán)條件下使用，如間歇式加溫窯爐中的窯具、多次點火的火箭發(fā)動機和剎車片等。此外，硅碳棒涂層材料對基體必須具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，即在使用范圍溫度內(nèi)硅碳棒涂層不能與基體發(fā)生不利于硅碳棒涂層性能的化學(xué)反應(yīng)。綜合考慮以上硅碳棒涂層體系和制備方法的選擇標(biāo)準(zhǔn)，SiC基復(fù)合材料的高溫抗氧化硅碳棒涂層應(yīng)該具有與基體適配的熱膨脹系數(shù)、低的高溫氧擴散率和較小的相變體積效應(yīng)。對于本實驗而言，實驗條件的限制以及硅碳棒涂層熱膨脹系數(shù)的測定方法特殊，所以，本實驗參照其他研究人員對莫來石[6o,6i]以及高氧化鋁莫來石陶瓷膜的熱膨脹系數(shù)的相關(guān)測試數(shù)據(jù)表2.4,2.5，結(jié)合式(2-4)，對莫來石復(fù)合硅碳棒涂層的熱膨脹系數(shù)進行設(shè)計。