特种炭石墨材料

梯度复合高温抗氧化涂层

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        

/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。

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技术指标

性能

涂层1

涂层2

备注

涂层厚度

200300 μm

200300 μm

静态空气中的氧化性能涂层呈梯度分布

抗氧化性能

12001500 /200 h

氧化失重≤5%

15001600 /200 h

氧化失重≤10%

抗热震性

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

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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

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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

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