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硅粉涂层可提高硅碳棒的抗氧化和降低电阻变化率

    表面涂层是减缓硅碳棒高温氧化程度,延长使用寿命的有效途径。涂层在硅碳棒表面和高温环境介质之间形成隔离层,阻止环境介质和硅碳棒表面直接接触。高温涂层之优点在于不破坏硅碳棒的内部结构,保持硅碳棒具有足够高强度的同时,又使硅碳棒表面具有优异的高温抗氧化性能。制备高温涂层的方法主要有热喷涂、刷镀、离子表面注入、等离子喷涂、溶胶——凝胶法、物理气相沉积和化学气相沉积等。再结晶碳化硅材料-硅碳棒约含25%的气孔。采用溶胶——凝胶法可以在再结晶碳化硅材料-硅碳棒表面形成涂层,也可在其内部气孔表面形成涂层。硅的熔点1410℃,温度变化时没有晶型转换,使用硅粉加硅溶胶涂层作为硅碳棒的涂在温度变化时不会发生剥落。且操作方便、设备简单、涂层均匀、没有环境污染、性能稳定。采用溶胶——凝胶法在硅碳棒表面形成硅胶涂层,改善了硅碳棒的温抗氧化性能,延长了硅碳棒的使用寿命。实验及结果采用硅粉和硅溶胶为原料。用无水乙醇稀释硅溶胶,然后在稀释后的硅溶胶中加入适量的硅粉(按硅粉∶硅溶胶=4∶1的比例加入),搅拌均匀后在硅碳棒表面进行浸涂。经过100℃干燥后,再经1200℃热处理,就采用溶胶—凝胶法在再结晶碳化硅材料——硅碳棒制品表面浸涂,形成硅粉涂层。试验了涂层对硅碳棒在1200℃时的高温抗氧化及电阻变化。结果表明:硅粉涂层可提高硅碳棒的抗氧化和降低电阻变化率。且随涂层厚度增加,硅碳棒的抗氧化能力提高。

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