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活性炭知識
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炭/炭復(fù)合材料抗氧化涂層技術(shù)
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| 發(fā)布時間：
2022/5/23 16:48:15 |
炭/炭復(fù)合材料抗氧化涂層技術(shù)
由于基體改性技術(shù)防氧化效果十分有限，一般只能在1000度以下，而且保護時間不長，再者會因為基體中引入鹽類或陶瓷、金屬類顆粒使C/C復(fù)合材料力學(xué)性能和熱學(xué)性能下降。因此，抗氧化涂層是C/C復(fù)合材料高溫抗氧化防護的研究熱點。圖18給出了在設(shè)計和開發(fā)C/C復(fù)合材料抗氧化涂層時應(yīng)注意的諸多影響因素。
目前表面涂層技術(shù)發(fā)展較為迅速，但由于c/c復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)很小，與涂層之間不可避免的熱膨脹系數(shù)差異產(chǎn)生的裂紋為氧的擴散提供了通道，使得涂層在低溫段無法實現(xiàn)對材料的有效保護。因此，c/c復(fù)合材料的抗氧化關(guān)鍵在于把易在高溫下氧化的炭材料與氧化環(huán)境隔離開來，要有效地實現(xiàn)其隔離功能，抗氧化涂層體系必須滿足一些基本要求：
?、偻繉酉到y(tǒng)必須能夠有效地阻止氧的侵入，即要有一個低的氧氣滲透率。在理想條件下，這種材料可在原位形成氧化物，同時為防止氧擴散通道的形成，必須盡量減少涂層中缺陷的數(shù)目，保證涂層材料的均勻性。
?、谕繉右惨軌驕p少碳向外部的擴散，尤其對于含有氧化物的涂層，因為氧化物易被碳還原。
③涂層與基體之間及涂層中各層之間要有較高的黏結(jié)強度。這需要良好的潤濕性能和選擇正確的工藝途徑。
④涂層與基體及涂層各層之間必須保證機械和化學(xué)相容性。在升、降溫的過程中，相鄰的涂層和基體之間以及涂層各層之間不能互相反應(yīng)生成一些不需要的相，或發(fā)生高溫分解和伴隨著巨大體積變化的相變。
⑤涂層和基體及涂層各層之間的熱膨脹系數(shù)要盡可能接近以避免產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力而使涂層出現(xiàn)裂紋甚至剝落，圖19為某些耐火物質(zhì)的熱膨脹系數(shù)。
?、薹乐雇繉訐]發(fā)，涂層材料要具有低的蒸氣壓。
?、呖紤]到涂層使用的實際環(huán)境和涂層的力學(xué)性能，涂層要盡可能承受一定的壓力和沖擊力。同時對不同環(huán)境下使用的c/c復(fù)合材料而言，涂層要具有良好的耐腐蝕性能，主要包括耐酸、堿、鹽和耐潮濕性等。
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