碳(tan)/碳(tan)塗層(ceng)的抗(kang)氧(yang)化(hua)性

  基體(ti)的改性抗(kang)氧(yang)化(hua)不(bu)僅壽命有(you)限，而且(qie)對基體(ti)的性(xing)能影響(xiang)很(hen)大(da)，因為其(qi)工(gong)作溫度(du)壹般不(bu)超過(guo)1000℃。在較(jiao)高(gao)溫度(du)下工(gong)作的碳(tan)/碳(tan)必(bi)須(xu)依靠(kao)塗(tu)層(ceng)來防(fang)止(zhi)氧(yang)化(hua)，因此(ci)塗(tu)層(ceng)是碳(tan)/碳(tan)最(zui)有(you)效的抗(kang)氧(yang)化(hua)手段。首(shou)先，塗層(ceng)必(bi)須(xu)具(ju)有(you)低的透(tou)氧(yang)性(xing)和盡可(ke)能少(shao)的缺(que)陷，以(yi)便有(you)效地防(fang)止(zhi)氧(yang)擴(kuo)散。其(qi)次，塗層(ceng)必(bi)須(xu)具(ju)有(you)較(jiao)低的揮(hui)發速度(du)，以(yi)防(fang)止(zhi)高(gao)速氣(qi)流造(zao)成(cheng)的過(guo)度(du)侵蝕。第(di)二塗(tu)層(ceng)必(bi)須(xu)與基底具(ju)有(you)足夠的結(jie)合強度(du)，以(yi)防(fang)止(zhi)塗(tu)層(ceng)剝離(li)。最(zui)後，塗(tu)層(ceng)中的各(ge)種界(jie)面(mian)必(bi)須(xu)具(ju)有(you)良好(hao)的界(jie)面(mian)物理化學(xue)相(xiang)容性(xing)，以(yi)減少(shao)熱(re)膨(peng)脹不(bu)匹(pi)配(pei)引起的裂(lie)紋(wen)和(he)界(jie)面(mian)反應(ying)。

C /C復合(he)材料(liao)有(you)壹個致(zhi)命的弱點(dian)，就(jiu)是在高(gao)溫氧(yang)化(hua)性氣(qi)氛(fen)中容易(yi)氧(yang)化(hua)。

反應(ying):2C+O 2 →2CO。

碳(tan)/碳(tan)復合(he)材料(liao)的防(fang)氧(yang)化(hua)

  碳(tan)/碳(tan)的抗(kang)氧(yang)化(hua)方法有(you)兩(liang)種(zhong):材料(liao)改性和(he)塗層(ceng)保護。材料(liao)改性是提高(gao)碳(tan)/碳(tan)本(ben)身的抗(kang)氧(yang)化(hua)能力(li)，塗(tu)層(ceng)抗氧(yang)化(hua)是通過(guo)塗層(ceng)將碳(tan)/碳(tan)與氧(yang)隔(ge)離(li)。

碳(tan)/碳(tan)改性的抗(kang)氧(yang)化(hua)性

  通(tong)過(guo)改性碳(tan)/碳(tan)可以(yi)提高(gao)抗氧(yang)化(hua)性。改性的方法有(you)兩(liang)種(zhong):纖維改性和(he)基體(ti)改性。纖(xian)維改性是在纖(xian)維表面(mian)制備(bei)各(ge)種塗層(ceng)，基體(ti)改性是改變基體(ti)的組(zu)成(cheng)以(yi)提高(gao)基體(ti)的抗(kang)氧(yang)化(hua)性能(neng)。

①碳(tan)/碳(tan)纖維改性

  纖(xian)維表面(mian)塗(tu)層(ceng)不(bu)僅能防(fang)止(zhi)纖(xian)維氧(yang)化(hua)，還能改變纖(xian)維/基體(ti)界(jie)面(mian)。提高(gao)碳(tan)/碳(tan)首先氧(yang)化(hua)的界(jie)面(mian)區域的抗(kang)氧(yang)化(hua)性。纖(xian)維改性的缺(que)點(dian)是纖維減少(shao)
尺(chi)寸(cun)本(ben)身的強(qiang)度(du)同時影(ying)響(xiang)纖(xian)維的柔(rou)韌性(xing)，不(bu)利(li)於(yu)纖維的編織(zhi)[4]。

②碳(tan)/碳(tan)基體(ti)的改性

  基體(ti)是界(jie)面(mian)氧(yang)化(hua)後的主要(yao)氧(yang)化(hua)區域，因此(ci)基體(ti)改性是碳(tan)/碳(tan)改性的主要(yao)手(shou)段。基體(ti)改性的主要(yao)方法是固相(xiang)復合(he)和(he)液(ye)相(xiang)浸漬(zi)。固相(xiang)復合(he)是引入(ru)抗氧(yang)化(hua)劑(如(ru)Si、Ti、B、BC、SiC等(deng)。)轉(zhuan)化為固體顆粒(li)形式的碳(tan)/碳(tan)基質(zhi)。抗氧(yang)化(hua)劑的作用(yong)是部(bu)分(fen)封(feng)閉(bi)碳(tan)基體(ti)，吸(xi)收擴散到碳(tan)基體(ti)中的氧(yang)。

  液(ye)相(xiang)浸漬(zi)是引入(ru)硼(peng)酸、硼(peng)酸鹽、磷(lin)酸鹽、正(zheng)矽酸乙酯、有(you)機金屬(shu)烷烴(ting)等。轉(zhuan)化為碳(tan)/碳(tan)基體(ti)，並(bing)通過(guo)加熱(re)和(he)轉化(hua)獲(huo)得抗氧(yang)化(hua)劑。