硅碳棒涂層的形成機理和組織形貌
2021-01-21 09:44:36 點擊：
本研究主要以莫來石、SiC、剛玉、Si粉等為原料，通過高溫下反應(yīng)在基體表面形成抗氧化硅碳棒涂層。其中Si可以與0:反應(yīng)生成Si0:形成保護層;莫來石、SiC等成分通過高溫燒結(jié)在基體表面形成一定厚度的復(fù)合硅碳棒涂層。
(1)SiC的作用
原料中的SiC可以與其他原料一起形成復(fù)合硅碳棒涂層，一方面可以緩解由于其他材料熱膨脹系數(shù)相差太大而導(dǎo)致的硅碳棒涂層開裂，另一方面SiC可以與O:反應(yīng)生成Si02，形成保護層，阻擋氧氣與基體接觸。
(2)Si的作用
首先，Si可以與O:發(fā)生如下反應(yīng)生成玻璃態(tài)的Si0:保護層:
其次，本研究硅碳棒涂層原料中只有Si的熔點接近制備溫度，制備過程中的液體主要由Si產(chǎn)生。液體Si會通過基體的各種缺陷向內(nèi)部滲透，增強了硅碳棒涂層與基體的結(jié)合力。由于液體Si的存在，在高溫下其液體在流動過程中會帶動其它成分的微小細粒一起流動并在冷卻過程中一起附著在基體的表面，最終形成硅碳棒涂層。
(3)莫來石的作用莫來石是A1203-Si0:系統(tǒng)中唯一穩(wěn)定的化合物，從相圖(圖3.1)中可以看出，莫來石的理論組成為:3A120}}2Si02，其熔點高(19100C >，高溫蠕變小，且熱膨脹系數(shù)與SiC基體接近，自身就是一種很好的抗氧化組成。
(4)A120:的作用
A120:有良好的抗氧化性能和高溫穩(wěn)定性，在硅碳棒涂層中加入適量的A1203，使硅碳棒涂層在使用過程中形成第一道屏障，同時隨著氧化過程中Si0:的形成，會與A120:形成莫來石結(jié)構(gòu)，有效的阻隔了氧的侵入，減少了氧氣對硅碳棒涂層中SiC的侵蝕，而且可以大大降低高溫下氧氣在Si0:中的滲透，從而保護基體，提高硅碳棒涂層的抗氧化性能。
- 上一篇：采用硅碳管加熱一紅外吸收法分析煤中的硫量 2021-01-20
- 下一篇：硅碳棒涂層的形成及其工藝的影響 2021-01-22