石墨材料具有多种优异的性能,但是在高温含氧条件下容易氧化,极大地限制了其应用范围。因此本文通过包埋法在石墨材料表面制备一层抗氧化涂层,以改善其高温使用性能。根据烧结原理、泰曼温度(烧结开始温度)以及试验条件,确定烧结温度及升温速率。一般金属的泰曼温度约为(0.3-0.4)TM,硅酸盐的泰曼温度约为(0.8-0.9)TM。由于涂层致密化需要高温快烧,因此将烧结温度定于高于泰曼温度,统一定为1600℃。根据实验设备的限定,选择升温速率为：低于800℃时4℃/min,高于800℃时2℃/min,保温时间定为2h。首先采用包埋法在石墨材料表面制备一层纯的SiC抗氧化涂层,对所制得的试样进行氧化试验。氧化试验是在静态空气下进行的,氧化试验的升降温工艺是：由室温以2℃/min升温至1400℃,保温2h,然后以2.5℃/min降温到室温。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对试样氧化前后的微观形貌及结构进行了深入研究,总结抗氧化涂层的防护机理。纯的SiC涂层对试样有一定的抗氧化作用,具有一定的自愈合能力,但是由于涂层氧化后生成的SiO2高温环境下蒸汽压较大,以至于在涂层的抗氧化过程中消耗过大,不能用于长时间的抗氧化保护。另外,由于涂层表面不是连续致密的,存在缺陷空隙和微裂纹,为氧气渗入涂层与基体的界面甚至是基体内部提供了孔道,使得试样抗氧化防护失效。单纯以Si粉和C粉将石墨基体进行包埋,烧结所得的试样具有一定的抗氧化性。理论上是增加涂层厚度可以使石墨材料的抗氧化性得到提升,但是随着涂层中Si含量的增加,涂层的脆性也随之增加。然后利用金属材料与石墨材料良好的浸润性,在包埋粉中掺加高熔点的金属,使金属通过物理掺杂或是与石墨基体发生反应而引入涂层,在石墨基体表面形成一层金属-硅化物的涂层。之后对所得试样进行氧化试验,计算其氧化失重,观察试样氧化试验前后的微观形貌及结构。掺加W、MoSi2、Cr、Mo改性抗氧化涂层制备的试样在1400℃下2h的氧化失重分别为0.95%、负失重、0.05%、0.97%。通过改性后制备的试样其抗氧化性均有所提升,其中掺加MoSi2改性的抗氧化涂层较为致密平整,没有穿透性的气孔和微裂纹,MoSi2分布在SiC涂层中,可以调节涂层的应力。当涂层出现裂纹时,MoSi2与SiC的界面使裂纹尖的端应力得到缓冲,不能进一步扩展,这样就可以减少穿透性的裂纹的产生,有效保护涂层不脱落。不同添加剂的掺加均不同程度上改善了涂层的抗氧化。由于各金属的熔点不同,因此其抗氧化温度范围也不同。因此为了使涂层的抗氧化性进一步提升,向基础包埋粉中同时添加多种添加剂制备抗氧化涂层。通过均匀设计法研究了掺加多种掺加剂对石墨基体抗氧化涂层的改性作用,并确定了最佳掺量范围。