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涂层原料制备硅碳棒基高温抗氧化涂层

    硅碳棒也常作为烧结助剂或添加剂用于其他高温抗氧化陶瓷及涂层的制备。利用真空等离子喷涂制备了ZrB2-硅碳棒涂层,并比较了其与APS所制备ZrB2-硅碳棒涂层的抗氧化性能。相比与APS   VPS工艺制备的涂层孔隙率有所降低,氧化物的夹杂也有明显减少,这也使得VPS所制备的涂层具有更好的抗氧化性能。由于硅碳棒熔点低于ZrB2,所制备的ZrB2-硅碳棒涂层致密性有所提高,而在氧化过程中,Mo元素的引入使得氧化后的涂层出现了MoB相,MoB的出现说明挥发性产物Moo:和B20:的产生有所减少,提高了涂层的抗氧化性能。同样的,也有关于利用VPS制备ZrC-硅碳棒涂层的报导,其主要研究的是涂层的烧蚀性能。文中指出硅碳棒的添加有助于提高涂层的抗烧蚀性能,当硅碳棒为40vo1%时,将在烧蚀层下形成一层Zr02-Si0:玻璃保护层,防止内部材料被氧化。
    资源大量消耗是经济与科技发展所必须面对的问题,建立可持续的材料使用体系,对废弃资源进行回收利用是解决资源消耗问题的重点之一。作为有广泛应用但是储量有限的稀有金属,铂资源的消耗量每年都在递增。故含铂废料的回收利用具有重要意义。硅碳棒发热元件是高温工业生产领域常见的功能材料,有着广泛的应用。由于失效后的发热元件依旧具有良好的高温抗氧化性能,故对废弃硅碳棒回收可以考虑将其作为涂层原料制备硅碳棒基高温抗氧化涂层。
    航空航天技术的发展和太空采矿概念的出现对高温结构材料的使用温度和使用寿命提出了更高的要求。难熔金属合金和碳材料都具有高的熔点和良好的力学性能,是能够在高温下长期使用的理想材料。但这些结构材料在高温下极易与氧气发生反应,故难熔金属合金和碳材料在高温氧化环境下使用时,需要在表面制备一层高温抗氧化涂层以提高其抗氧化性能使其能够在氧化环境下长期使用。硅碳棒具有良好的高温抗氧化性能,故关于硅碳棒基高温抗氧化涂层的研究浩如烟海,但几乎没有通过废弃物制备硅碳棒基高温抗氧化涂层的研究。
    通过对废弃硅碳棒制备涂层的工艺进行对比,研究了制备工艺对涂层组织和结构的影响。实现了以制备硅碳棒基高温抗氧化涂层的方式对废弃硅碳棒进行回收。在涂层制备的基础上,进一步研究了硅碳棒基高温抗氧化涂层的氧化行为和机制,并研究了单质元素添加对硅碳棒基高温抗氧化涂层氧化行为的影响。www.sdzygw.com

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