刘佳
,
曹丽云
,
黄剑锋
,
辛宇
,
吴建鹏
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.6.006
以硅酸锆粉体为原料,异丙醇为溶剂,采用水热电泳沉积法在C/C-SiC复合材料基体表面制备了硅酸锆外涂层.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对涂层的晶相结构和微观形貌进行表征.研究了沉积温度对硅酸锆涂层沉积量及显微结构的影响,及不同沉积温度下涂层的沉积动力学,同时测试了涂层的抗氧化性能.结果表明:在353 ～413K范围内,水热沉积温度对涂层的显微结构有较大影响；涂层的沉积量随温度升高而增加；涂层的沉积规律受硅酸锆带电粒子扩散迁移所控制；涂层的沉积活化能为25.45 kJ/mol；所制备的涂层试样在空气中氧化25h后,失重率小于2％.
关键词:
硅酸锆
,
水热电泳沉积
,
碳/碳复合材料
,
沉积动力学
王雅琴
,
黄剑锋
,
曹丽云
,
吴建鹏
材料导报
采用水热电泳沉积法在SiC-C/C复合材料SiC内涂层表面制备了硅酸钇抗氧化外涂层,并借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对涂层的相组成及显微结构进行了表征.讨论了沉积电压对硅酸钇涂层沉积量及显微结构的影响,并研究了不同沉积电压下涂层沉积量与时间的关系,同时测试了涂层试样的抗氧化性能.研究结果表明,随着沉积电压的升高,涂层的沉积量有所增加,涂层的致密性和均匀性也逐渐得到改善.当电压为210V时达到最佳,继续升高沉积电压,涂层的均匀性变差,当沉积电压为240V时,涂层出现明显开裂;不同沉积电压下涂层沉积量随时间呈抛物线变化;涂层在1500℃静态空气中经过10h氧化后,失重仍然小于2%.
关键词:
水热电泳沉积
,
C/C复合材料
,
硅酸钇涂层
,
沉积电压
王开通
,
曹丽云
,
黄剑锋
,
费杰
,
吴建鹏
功能材料
采用水热电泳沉积法在SiC-C/C复合材料表面制备方石英型磷酸铝和莫来石的复相（C-AlPO4-莫来石）抗氧化涂层。借助X射线衍射、扫描电子显微镜和等温静态氧化实验对复合涂层的晶相组成、显微结构和抗氧化性能进行了表征与测试。研究了水热温度对C-AlPO4-莫来石涂层显微结构的影响,分析了复合涂层在1773K下的氧化行为。结果表明：353~413K范围内,当水热温度为393K时制备的涂层致密均匀。C-AlPO4-莫来石复合涂层具有较好的抗氧化性能,在1773K氧化348h后失重率仅为1.45%,氧化失重速率稳定在0.33mg/cm2·h的极低水平。复合涂层在1773K下的氧化能力下降主要是由于长时间氧化后偏磷酸盐和硅酸盐玻璃层不能及时有效的填补涂层中的缺陷,涂层试样在高温下产生了较多贯穿性孔洞。
关键词:
C/C复合材料
,
方石英型磷酸铝
,
莫来石
,
水热电泳沉积
,
水热温度
,
氧化
杨文冬
,
黄剑锋
,
曹丽云
,
夏昌奎
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.2.013
采用水热电泳沉积法在C/C-SiC复合材料表面制备了均匀的方石英型磷酸铝(C-AlPO4)高温抗氧化涂层.借助XRD和SEM对涂层的晶相组成和显微结构进行了表征.分析了C-AlPO4粉体在悬浮介质中的荷电机理,考察了C-AlPO4粉体在有机悬浮液中的分散稳定性;通过正交实验得到了C-AlPO4涂层的优化制备工艺;研究了此工艺条件下制备涂层的晶相、显微结构及抗氧化性能.结果表明:C-AlPO4由于吸附有机介质分子离解出的H+而荷正电,其悬浮液的分散稳定性在异丙醇中最好;制备C-AlPO4涂层的优化工艺条件为沉积电压220V,沉积时间25min,沉积温度100℃;抗氧化性能测试表明优化工艺条件下所制备的C-AlPO4涂层具有较好的抗氧化性能和抗热震能力,在1500℃的空气气氛下氧化37h后,涂层试样的失重率仅为0.53%.
关键词:
磷酸铝
,
水热电泳沉积
,
涂层
,
正交
,
氧化
王博
,
黄剑锋
,
刘淼
,
曹丽云
,
吴建鹏
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01291
采用水热电泳沉积法在SiC-C/C复合材料表面制备纳米碳化硅和二硅化钼的复相(SiCn-MoSi2)抗氧化涂层.分别采用XRD和SEM等测试手段对涂层的晶相组成和显微结构进行了表征.丰要研究了沉积电压对涂层显微结构及高温抗氧化性能的影响,分析了涂层试样在1500℃下的静态氧化行为及热循环失效机理.结果表明:外涂层主要由MoSi2和β-SiC晶相组成.当沉积电压为100～180V时,外涂层的致密程度、厚度及抗氧化性能随着沉积电压的升高而提高.沉积电压过高(220V)时,复合涂层中出现裂纹等缺陷,涂层的氧化保护能力相应减弱.抗氧化性能测试表明复合涂层可在1500℃静态空气中有效保护C/C复合材料346h,失重率仅1.41wt%.涂层的高温失效是由于涂层试样在热循环过程中产生了贯穿性裂纹导致的.
关键词:
C/C复合材料
,
复合涂层
,
水热电泳沉积
,
沉积电压
王雅琴
,
黄剑锋
,
曹丽云
,
吴建鹏
硅酸盐通报
采用水热电泳沉积法在C/C-SiC复合材料表面制备了硅酸钇抗氧化外涂层.研究了沉积电流密度和低温热处理对硅酸钇涂层的影响.采用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对涂层的相组成和显微结构进行了表征.结果表明:采用声化学法制备的硅酸钇微晶颗粒尺寸为25～40nm.随着沉积电流密度增加,硅酸钇涂层均匀性、致密性先逐渐增加后降低.当电流密度超过0.04 A/cm2时会导致涂层表面开裂.进行低温热处理,涂层表面硅酸钇纳米晶出现熔融现象;随热处理温度增加,涂层表面呈现玻璃化趋势.当热处理温度达1200℃时,表面完全熔融,形成致密的硅酸钇玻璃层.涂层在1500℃静态空气中,经过氧化10 h后,失重仍然小于2%.
关键词:
水热电泳沉积
,
C/C复合材料
,
硅酸钇涂层
杨文冬
,
黄剑锋
,
曹丽云
,
夏昌奎
材料导报
水热电泳沉积技术结合了水热法和电泳沉积法的优点,是近几年发展起来的制备功能涂层的重要工艺技术,有着良好的应用前景.详细介绍了水热电泳沉积技术的原理、影响沉积工艺的因素,概述了水热电泳沉积动力学并总结了该技术在制备功能陶瓷涂层上的应用.指出水热电泳沉积技术是很有发展前景的涂层制备工艺;在进行水热电泳沉积应用研究的同时,应进一步开展其理论研究,探索水热电泳沉积技术的原理,建立合理的具有指导意义的理论及数学模型.
关键词:
水热电泳沉积
,
涂层
,
应用
刘淼
,
黄剑锋
,
王博
,
曹丽云
,
吴建鹏
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01214
采用水热电泳沉积法在SiC-C/C复合材料表面制备纳米碳化硅(SiC_n)涂层. 采用XRD和SEM对涂层的晶相组成、表面和断面的微观结构进行了表征. 主要研究了水热沉积温度对涂层的结构及高温抗氧化性能的影响, 并分析了涂层试样在1600℃的高温氧化气氛下失效行为. 结果表明:纳米碳化硅涂层主要由β-SiC组成. 涂层的致密程度和厚度随着水热沉积温度的升高而提高. 随着水热温度的提高, 涂层试样的抗氧化性能也有明显的提高. 在120℃水热沉积温度下制备的涂层试样可在空气气氛1500℃下有效保护C/C复合材料202h,而氧化失重仅为2.16×10~(-3)g/cm~2. 在1600℃下氧化64h后失重为3.7×10~(-3)g/cm~2. 其高温失效是由于长时间的氧化挥发后表面SiO_2膜不能完全封填表面缺陷, 内涂层中产生了贯穿性的孔隙所致.
关键词:
C/C复合材料
,
纳米碳化硅
,
水热电泳沉积
