等離子體活性燒結(jié)源沁納米碳化硅YQ-S01H涂層

等離子體活性燒結(jié)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(jié)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(shù)組合對(duì)涂層質(zhì)量的影響規(guī)律。利用小型電弧等離子體風(fēng)洞對(duì)制備的涂層進(jìn)行了燒蝕實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明所 制備的涂層在有氧高溫高速氣流環(huán)境下無(wú)剝落，可有效保護(hù)基體石墨。

關(guān)鍵詞：減壓等離子體活性燒結(jié)，碳化硅涂層，高速沉積

實(shí)驗(yàn)材料：YQ-S01H納米碳化硅、等離子體活性燒結(jié)高純碳化硅涂層的實(shí)驗(yàn)裝置(主要由等離子體發(fā)生器、供粉器、供氣系統(tǒng)、樣品臺(tái)、真空系統(tǒng)以及測(cè)控系統(tǒng)組成)、氣相懸浮供粉器

實(shí)驗(yàn)步驟：選用YQ-S01H納米碳化硅粉為原料（純度99%，粒度 50nm），通過(guò)氣相懸浮供粉器供入等離子體炬內(nèi)。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(shí)現(xiàn)快速燒結(jié)。(采用石墨作為基板材料，以模擬C/C復(fù)合材料。)

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

實(shí)驗(yàn)所用YQ-S01H納米碳化硅粉呈灰白色（圖3（a）），標(biāo)稱粒度50nm，純度9%。從圖 3（a）中可以看到，原來(lái)納米尺度的部分粉體顆粒相互吸附而團(tuán)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(jié)沉積的需求。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：源沁新材料有限公司通過(guò)氣相懸浮供粉，實(shí)現(xiàn)了平均尺寸為50nm的YQ-S01H納米碳化硅粉的均勻、穩(wěn)定供給。采用正交實(shí)驗(yàn)方法，獲得了減壓熱等離子體活性燒結(jié)沉積YQ-S01H納米碳化硅涂層的組合優(yōu)化工藝參數(shù)，在50mm直徑的石墨基板表面獲得了均勻、結(jié)合良好的YQ-S01H納米碳化硅涂層。