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连续碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(C/SiC)是一种极具潜力的高温结构复合材料,在航空航天、能源及核技术等领域有着广阔的应用前景。为了推进材料的高温应用,对防氧化涂层已开展了广泛的研究,但是对目前广泛采用的CVD SiC涂层的缺陷控制鲜有研究。本文从多层CVD SiC涂层缺陷形成的根源出发,通过涂层制备工艺进行涂层缺陷控制;以对涂层显微形貌的观察为基础,结合氧化重量变化率,研究了不同涂层改性工艺对多层CVD SiC涂层面缺陷的影响以及对2D C/SiC复合材料恒温氧化行为的影响,主要研究内容与研究结果如下: (1)研究了多层CVD SiC涂层的2D和3D C/SiC复合材料在空气中的恒温氧化行为,表明2D和3D SiC—C/SiC在空气中表现出类似的氧化动力学行为。 (2)研究了不同涂层改性措施对涂层缺陷和C/SiC氧化行为的影响。主要有:磨削改性有利于提高涂层表面平整度,氮化和慢沉积使涂层表面颗粒细化。涂层间隙宽度按磨削改性、高温氮化、真空热处理依次增大,而慢沉积可获得无面缺陷的多层涂层。磨削改性、真空热处理及慢沉积均使最大氧化失重温度点提前至600℃,而高温氮化则使最大失重点后移至800℃。材料的氧化动力学曲线不同。 (3)采用慢速减压化学气相沉积工艺实现了对多层CVD SiC涂层面缺陷的有效控制,实现了单一CVD SiC涂层保护2D C/SiC在高温下(1300℃)的氧化增重。 (4)采用XRD对CVD SiC在空气中氧化后的产物进行了研究,发现CVD SiC在空气中高温(>1100℃)氧化时,氧化产物SiO2会发生晶化现象,氧化产物中存在方石英。