【摘 要】
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采用高温包渗技术在炭/炭复合材料表面制备了SiC/Mo(Six,Al1-x)2复合涂层,采用两步反应法研究了复合涂层的生成机理.发现复合涂层是由Si、Al2O3、SiC、MoSi2原始粉末材料与基
【机 构】
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中国科学院过程工程研究所,多相复杂系统国家重点实验室,北京100190北京化工大学,化学工程学院,北京100029;中国科学院过程工程研究所,多相复杂系统国家重点实验室,北京100190;北京化工大学
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采用高温包渗技术在炭/炭复合材料表面制备了SiC/Mo(Six,Al1-x)2复合涂层,采用两步反应法研究了复合涂层的生成机理.发现复合涂层是由Si、Al2O3、SiC、MoSi2原始粉末材料与基体炭材料经过复杂化学反应生成的SiC、Mo(SixAl1-x)2以及微量Mo4.8Si3C0.6固溶体组成.在较低温度下(＜1 750℃),单质硅与基体碳的液-固相反应,经过2小时后可以在炭/炭复合材料表面和内部孔隙表面生成致密的SiC过渡涂层;在较高温度下(≤2000℃),SiC、Al2O3和MoSi2间的反应较为复杂,其主要过程为SiC与Al2O3间生成液体硅、液体铝和气态SiO、Al2O的多相反应,该反应生成的液体铝能够与MoSi2颗粒发生置换反应,生成熔点降低的Mo(Six,Al1-x)2转移涂层;同时,生成的液体硅与CO反应生成晶须状β-SiC,并与Mo(Six,Al1-x)2形成增强型复合涂层.本文还研究了过量单质Si和SiC对Mo(Six,Al1-x)2的还原反应,化学反应推论与实验结果相吻合.以新提出的涂层生成机理为指导,以粉末原料质量组成为Si 10%,Al2O310%,SiC54%和MoSi226%时所制得了致密并且无粘结的复合涂层材料,并研究了封孔处理后复合材料的抗氧化性能.
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