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炭/炭（C/C）复合材料是由炭纤维增强炭基体组成，是目前世界上新技术领域中重点研究和开发的一种新型材料，以其优异的高温性能而广泛用作燃气涡轮发动机结构部件，航天飞机的鼻锥帽、机翼前缘、小翼翼盒和机身襟翼等，这些应用不可避免要在高温和氧化环境下工作，然而，炭在370℃的有氧气氛中开始氧化，高于500℃时迅速氧化，氧化失重使得其力学性能下降，当氧化失重率达10％时，将会严重影响材料性能。对于反复使用的部件来说，如飞机刹车盘，氧化就会影响刹车安全性和可靠性，甚至导致刹车失效，后果不堪设想，因此必须对其进行可靠的抗氧化保护。因此，本文拟对C/C复合材料的氧化及防氧化方面的一些问题进行探讨。本实验采用涂刷法制备了四种不同配比的磷酸盐防氧化涂层，其中，防氧化效果最好的一种涂层700℃下在空气中氧化100h后，失重率仅为0.952%；经过900℃(3min) ←→室温 (2min)的热循环实验，循环次数为50次，失重率仅为1.32%；浸海水恒温氧化实验也证明其具有比其它三类涂层更好的抗氧化性能。该试样的Arrhenius曲线由两条直线组成，折点出现在700℃。在600~700℃温度范围内，氧化速率主要由炭与氧的化学反应速率控制，其表观活化能为139KJ/mol；在700~800℃温度范围内，氧化速率同时由炭与氧的化学反应速率及O2、CO和CO2在C/C复合材料表面的扩散速率决定，相应的表观活化能为93KJ/mol。磷酸盐在高温下较稳定，-PO4-基团通常总是沿着氧气分子扩散进入涂层内通道的反方向逸出，这就可以有效的阻止氧气扩散进入涂层氧化基体。磷酸盐涂层可以充分润湿C/C基体，可使料浆完全铺平在表面并且封闭孔洞和微裂纹，使涂层具有良好的致密性、粘接性和物理化学惰性。 本实验另一项研究内容是提出了C/C复合材料氧化防护新方法，即采用具有高抗氧化性的负膨胀陶瓷粉与常规的SiC、SiO2等材料按一定方式和配比制成C/C复合材料涂层内层，通过调整配比，从而控制涂层的热膨胀系数，使其与本体C/C复合材料的热膨胀系数从室温到高温相匹配。但是，研究有待于进一步深入。首先，所制得的涂层出现了脱壳剥落现象，这主要是CTE失配而产生的热应力引起的，所以，需要通过对比陶瓷外层与基体的CTE值，优化配比，使涂层无剥落龟裂；其次，本实验中涂层制备采用的是料浆涂刷法，由于此法本身的特点，而使涂层的烧结温度过低，涂层中的SiO2等无法完全熔融成为玻璃态，这就无法发挥其封填裂纹的功能。但本实验作为C/C复合材料高温氧化防护新体系的前期基础性工作，为开辟出高温长寿命抗氧化涂层新途径作了一些实验参考，在今后的工作中需要继续改进涂层配比及采用烧结温度较高的涂层制备方法。