等離子體活性燒結源沁納米碳化硅YQ-S01H涂層

等離子體活性燒結源沁納米碳化硅YQ-S01H涂層

源沁新材料有限公司利用減壓等離子體活性燒結制備了碳化硅涂層。研究了不同等離子體氣流流量、真空室壓力、電源功率、基板距離等工藝參數組合對涂層質量的影響規律。利用小型電弧等離子體風洞對制備的涂層進行了燒蝕實驗，結果表明所 制備的涂層在有氧高溫高速氣流環境下無剝落，可有效保護基體石墨。

關鍵詞：減壓等離子體活性燒結，碳化硅涂層，高速沉積

實驗材料：YQ-S01H納米碳化硅、等離子體活性燒結高純碳化硅涂層的實驗裝置(主要由等離子體發生器、供粉器、供氣系統、樣品臺、真空系統以及測控系統組成)、氣相懸浮供粉器

實驗步驟：選用YQ-S01H納米碳化硅粉為原料（純度99%，粒度 50nm），通過氣相懸浮供粉器供入等離子體炬內。YQ-S01H納米碳化硅粉末被高溫等離子體射流加熱加速后噴往基板表面，最終在基板表面實現快速燒結。(采用石墨作為基板材料，以模擬C/C復合材料。)

(表1為典型實驗條件列表,其中基板位置是指等離子體發生器出口與石墨基板之間的距離.在某些實驗條件下涂層沉積過程中樣品臺以9 r/min的速度旋轉）

實驗所用YQ-S01H納米碳化硅粉呈灰白色（圖3（a）），標稱粒度50nm，純度9%。從圖 3（a）中可以看到，原來納米尺度的部分粉體顆粒相互吸附而團聚在一起形成了大顆粒，不利于均勻供粉。圖3（b）是YQ-S01H納米碳化硅粉體顆粒的掃描電鏡照片。從照片中可以看出，原料粉末基本為球形，顆粒尺寸為 50nm左右，分布均勻，比較適宜等離子體快速燒結沉積的需求。

實驗結論：源沁新材料有限公司通過氣相懸浮供粉，實現了平均尺寸為50nm的YQ-S01H納米碳化硅粉的均勻、穩定供給。采用正交實驗方法，獲得了減壓熱等離子體活性燒結沉積YQ-S01H納米碳化硅涂層的組合優化工藝參數，在50mm直徑的石墨基板表面獲得了均勻、結合良好的YQ-S01H納米碳化硅涂層。