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C/C复合材料是具有很多优异性能的新型复合材料,是理想的航空航天及其它工业领域的高温材料。然而,当温度超过370℃,并且有氧气存在时,碳就开始氧化,导致C/C复合材料毁灭性破坏。因此,对C/C复合材料进行高温抗氧化保护,使其适应工业需求成为当前的重大课题。本实验利用大气等离子喷涂设备,以石墨基体为基础,探索微观组织的变化等,为制备C/C复合材料高温抗氧化、耐烧蚀的复合涂层体系奠定实验基础,探索C/C复合材料复合涂层的实际应用性能。采用大气等离子喷涂在石墨基体表面分别制备Si涂层和Si-4%Al涂层,利用热处理的方法使石墨与涂层之间发生固相反应,生成SiC过渡层以缓解两者热膨胀系数的不匹配。对1380℃下,不同保温时间的试样进行金相显微组织的观察、扫描电镜检测、XRD检测,并绘制了过渡层生长曲线、硬度及断裂韧性变化曲线。结果表明：随保温时间延长,SiC过渡层厚度呈抛物线趋势增长,最大厚度达100μm；随着保温时间的延长,Si与Si-4%Al涂层硬度均为首先下降较快,而后呈缓慢下降趋势,最终趋于平稳,而断裂韧性随着保温时间的延长呈上升趋势,最终趋于平稳。由于Si-4%Al涂层在实验过程中试样经热处理后破损较严重,且在相同的热处理条件下,Si-4%Al涂层断裂韧性与Si涂层相比较差,因此最终决定以C/C复合材料为基体制备以Si涂层为内涂层的复合涂层体系。采用大气等离子喷涂在C/C复合材料基体表面制备Si涂层作为内涂层,在内涂层Si的基础上喷涂中间层(SiO2+5%Al2O3)作为封填层,最外层喷涂YSZ涂层作为隔热层。对经过三次大气等离子喷涂形成的C/C-Si-(SiO2+5%Al2O3)-YSZ复合涂层体系进行氧乙炔火焰烧蚀实验,实验证明：该复合涂层体系具有较高的高温抗氧化性以及耐烧蚀性,在8次1200℃左右共800s的氧乙炔火焰烧蚀测试中,总质量损失率仅为0.38%,平均质量烧蚀速率约为0.22mg/s,说明该复合涂层体系的防护效果良好,能够实现C/C复合材料高温抗氧化的要求。