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上硅所“超高温陶瓷涂层材料”研究系列进展
2021年12月27日 发布 分类:技术前沿 点击量:560
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具有耐极高温、抗氧化烧蚀、长寿命等综合性能的高温热防护材料的研制,成为新型空天飞行器的关键技术之一。超高温陶瓷(主要指一些过渡金属的硼化物、碳化物和氮化物)具有大于3000的熔点、良好的导热性能和适中的热膨胀系数,将其以涂层形式制备于纤维增强复合材料表面,是满足极高温长寿命应用需求的主要技术途径。

超高温陶瓷涂层材料

上硅所郑学斌研究员带领的研究团队根据超高温陶瓷材料特殊的结构和物理化学特性,在涂层制备技术和组成优化设计两方面取得系列进展。基于低压/真空等离子喷涂技术和超高温陶瓷粉体结构控制技术,设计制备了ZrB2ZrC、HfB2HfC等多种纯相与复合涂层,该类陶瓷涂层的致密度达到93-97%。基于调控液相和固相氧化产物高温稳定性的设计思路,对超高温陶瓷涂层的化学组成进行调控,首次系统研究了硼化物和碳化物超高温陶瓷涂层的抗氧化烧蚀行为的差异性,包括表面温度变化趋势、氧化产物特性和抗氧化烧蚀行为等。研究结果表明,所制备的涂层材料具有2000-2500超高温环境有效热防护的能力,为其实际应用提供了科学与技术基础。

添加WB对ZrB2-MoSi2涂层长烧蚀行为的影响

Effect of WB addition on long ablation behavior of ZrB2-MoSi2  coating”(添加WB对ZrB2-MoSi2涂层长烧蚀行为的影响

地址:https://doi.org/10.1016/j.corsci.2021.109814

ZrC基和ZrB2基UHTCs涂层烧蚀行为的差异评价

“Difference evaluation on ablation behaviors of ZrC-based and ZrB2-based UHTCs coatings” ZrC基和ZrB2UHTCs涂层烧蚀行为的差异评价

地址:https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.109181

Yb2O3添加对不同环境下ZrB2-MoSi2复合涂层氧化/烧蚀行为的影响

“Effect of Yb2O3 addition on oxidation/ablation behaviors of ZrB2-MoSi2 composite coating under different environment”Yb2O3添加对不同环境下ZrB2-MoSi2复合涂层氧化/烧蚀行为的影响

地址:https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.108882

含钨添加剂(WB/WSi2/W)对ZrB2-SiC涂层烧蚀行为的影响

“Effect of tungsten-containing additives (WB/WSi2/W) on ablation behavior of ZrB2-SiC coating” 含钨添加剂(WB/WSi2/W)对ZrB2-SiC涂层烧蚀行为的影响

地址:https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.108560

ZrC-SiC-TiC三元涂层在2000℃以上环境下的长时间烧蚀行为

“Long time ablation behaviors of designed ZrC-SiC-TiC ternary coatings for environments above 2000ZrC-SiC-TiC三元涂层在2000以上环境下的长时间烧蚀行为

地址:https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.108645

相关成果以上述题目在腐蚀领域权威期刊Corrosion Science发表(192 (2021) 109814,180 (2021) 109181,175 (2020) 108882,168 (2020) 108560,170 (2020) 108645)。相关研究工作得到创新特区、快速扶持等国家项目的资助。论文第一作者分别为许雪廷和潘孝辉等研究生,共同通讯作者为牛亚然研究员和郑学斌研究员。


参考来源:上硅所

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