航空科技的发展对飞机的制动系统提出越来越高的要求,C/C复合材料具有轻质、高强、高温力学性能好、摩擦磨损性能优异等特点,成为理想的刹车材料,目前已广泛应用于民用客机和军事战机刹车装置。然而C/C刹车材料在高温有氧环境中极易氧化,引起力学性能和摩擦性能衰减,影响制动的安全性和可靠性,因此采用防氧化涂层保护。近年来重型战机的发展使得制动过程中刹车热库温度高达900°C,传统的硼酸盐和磷酸盐涂层面临防护能力不足的挑战。因此需要研制一种满足防护要求并且成本低、适用于工业规模化生产的防氧化涂层。本文通过研究玻璃系涂层的防氧化性能,采用硼硅玻璃作为涂层原料,利用无定型SiCN陶瓷提高玻璃与C/C刹车材料的润湿性,并通过B₄C和Al₂O₃陶瓷粉改性涂层,提高涂层的防氧化性能,结果如下:1.研究了硼硅玻璃、磷酸盐对C/C刹车材料的氧化防护性能,结果表明:（1）硼硅玻璃与C/C刹车材料润湿性差,无法在基体表面形成完整连续的涂层;（2）磷酸盐和C/C刹车材料具有良好的润湿性,涂层试样800°C氧化10小时失重率为22.58%,高温下磷酸盐挥发导致涂层防护能力下降;（3）硼硅玻璃/磷酸盐复合涂层试样800°C氧化10小时失重率为10.72%,也不能满足防护要求。2.提出用聚合物转化陶瓷提高硼硅玻璃与C/C刹车材料润湿性的新思路,设计了SiCN/玻璃复合涂层结构,制备出复合涂层,结果表明:（1）聚合物聚氮硅烷在C/C刹车材料表面裂解形成结构完整的SiCN过渡层;（2）在SiCN过渡层表面制备的玻璃涂层均匀、致密,与基体结合良好,厚度约为30μm;（3）SiCN/玻璃涂层试样800°C氧化10小时失重率为5.66%,氧化过程受氧在涂层裂纹缺陷中的扩散速率控制。3.研究了B₄C和Al₂O₃陶瓷粉改性SiCN/玻璃涂层的防氧化性能,结果表明:（1）B₄C改性后涂层试样800°C氧化10小时失重率为2.48%,B₄C通过氧化生成B₂O₃提高涂层的自愈合能力;（2）B₄C和Al₂O₃共同改性后涂层试样800°C氧化10小时失重率为0.51%,Al₂O₃降低了B₂O₃的挥发性;（3）B₄C和Al₂O₃共同改性后涂层试样在700°C和900°C的氧化失重率分别为0.12%和0.29%,涂层中低温区防氧化性能优异。4.研究了改性SiCN/玻璃-B₄C-Al₂O₃涂层在淡水+空气、海水+空气环境下的防氧化性能,结果表明:（1）涂层试样在淡水+空气环境900°C氧化10小时失重率为1.20%。水分促进B₂O₃挥发,导致涂层损伤;（2）涂层试样在海水+空气环境900°C氧化10小时失重率为3.02%。原因是碱金属离子对碳材料具有催化氧化作用,提高了基体的氧化速率。5.研究了改性SiCN/玻璃-B₄C-Al₂O₃涂层的抗热震性能,结果表明:涂层试样在空气环境中经过50次900°C×3min←→室温×2min热震实验氧化失重率为0.23%,涂层表面无剥落、无大裂纹产生,表明涂层具有良好的抗热震性能。