时间:2020年01月11日 来源:中科院炭材料重点实验室
项目简介
炭/石墨材料在高温下具有优异的力学和热学性能,广泛应用于航空、航天、核能及许多民用工业领域。但炭/石墨材料在400℃以上的氧化气氛下开始氧化,800℃以上氧化速度加快,与氧化性气体发生化学反应而烧蚀,大大限制了材料的使用和应用效益。故必须采用抗氧化涂层技术对炭/石墨材料表面进行包覆,使其与外界的氧化气氛完全隔离。本项目通过硅、钼、硼、钇及锆等纳米粒子的梯度复合涂层工艺,把功能不同的抗氧化涂层结合起来,各涂层之间相互协调、相互弥补。涂层系统具有合理的微观结构。该涂层具有优良的抗氧化和抗热震性能,较高的机械强度和良好的化学稳定性;同时还具有耐机械冲击和热冲击性能。本项目具有成型烧结温度低、涂层工艺简单、制备设备简单、涂层致密,结合强度高的特点,同时特别适用于大样品及复杂样品的涂刷制备。
----------------------------------------------------------------------------
技术指标
性能 |
涂层1 |
涂层2 |
备注 |
涂层厚度 |
200~300 μm |
200~300 μm |
静态空气中的氧化性能涂层呈梯度分布 |
抗氧化性能 |
1200~1500 ℃/200 h 氧化失重≤5% |
1500~1600 ℃/200 h 氧化失重≤10% |
|
抗热震性 |
好 |
好 |
|
耐水性 |
优异 |
优异 |
|
耐酸性 |
优异 |
优异 |
|
耐碱性 |
优异 |
优异 |
|
表面致密性 |
光滑、致密 |
光滑、致密 |
|
涂层间结合强度 |
结合强度高 |
结合强度高 |
----------------------------------------------------------------------------
产品应用领域及市场前景
涂层处理后的炭石墨材料具有优异的热力学性能和抗氧化效果,能够实现炭/石墨材料在高温有氧中长时间使用,涂层后的材料产品可用做航天、航空、军工领域的高温结构件,也广泛应用在高温炉、建筑、冶金、制造、医药、交通产业等民用领域
----------------------------------------------------------------------------
目前研发水平
在炭/石墨基体上的涂层研发水平居国内领先。已完成小样品表面的抗氧化涂层的研制,高温抗氧化效果良好。目前正在进行大尺寸产品表面的涂层研制。
作者:炭室