【摘 要】
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本文采用氩弧熔覆技术，以Si粉和Ti（Zr）粉为原料在石墨电极表面分别制备出C-Si、C-Si-Ti和C-Si-Zr抗氧化复合涂层。利用扫描电镜、能谱仪和X-射线衍射仪分别对复合涂层的微观组织
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本文采用氩弧熔覆技术，以Si粉和Ti（Zr）粉为原料在石墨电极表面分别制备出C-Si、C-Si-Ti和C-Si-Zr抗氧化复合涂层。利用扫描电镜、能谱仪和X-射线衍射仪分别对复合涂层的微观组织结构和涂层中的物相组成进行了分析。在最佳工艺下制备的涂层表面均具有金属光泽，且平整光滑，涂层与基体之间结合性好、无明显缺陷。在1100℃和1300℃两个不同温度条件下，分别对C-Si-Ti和C-Si-Zr复合涂层的抗氧化性能进行了测试，并对这两种涂层的氧化机理进行了分析。试验结果表明：以Si粉为原料制备的C-Si复合涂层，熔覆层中物相为Si和SiC，熔覆层与基体紧密结合，无明显缺陷。以C-Si复合涂层为过渡层，在其表面制备的C-Si-Ti复合涂层，熔覆层主要由Ti5Si3、TiSi2和TiSi组成，在1100℃下氧化生成自愈合性SiO2-TiO2氧化膜，其能封闭住涂层中存在的孔隙和裂纹，使得氧化膜组织致密均匀，能很好的阻断氧元素向涂层内部的扩散，但在1300℃下氧化，氧化膜组织受到严重的热侵蚀，表面氧化膜开始出现失效现象，导致涂层抗氧化能力下降。以C-Si复合涂层为过渡层，在其表面制备的C-Si-Zr复合涂层，熔覆层主要由SiC、ZrSi2和ZrSi组成，C-Si-Zr复合涂层在1100℃和1300℃下氧化10h质量变化速率分别为0.866mg/（mm2·h）和0.934mg/（mm2·h），SiO2-ZrO2在涂层内部的增加数量比较缓慢，其氧化物体积的缓慢增加可以导致氧化膜中应力松弛，有利于抗氧化能力的提高。
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