ZS-1021耐高溫防氧化涂料 高溫復合涂料

在高溫氣體、液體環(huán)境中，材料容易發(fā)生氧化性腐蝕，產(chǎn)生舒化脫層，腐蝕損耗，耐高溫防氧化涂料特點特征，根據(jù)現(xiàn)場使用數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，ZS-1021耐高溫防氧化涂料產(chǎn)生阻隔層來阻止高溫氧原子的擴散侵入，擴散侵入的氧原子會在高溫下與基體發(fā)生反應，削弱涂層與基體的結(jié)合，影響涂層的使用壽命。根據(jù)使用要求，涂層有效工作時間一般在100 h以上，C/C復合材料允許氧化失重為1%，允許氧化速率為0.01%/h。針對以上工況要求，ZS-1021耐高溫防氧化涂料，生產(chǎn)時采用了志盛威華特制高溫溶液，耐溫可以達到1800℃，可以長時間耐火燒烤，材料采用納米魚鱗片狀結(jié)構(gòu)，致密性好，有效的防止氧在高溫下的擴散，解決氧化氣體接觸基體材料，性能好，涂層硬度可以達到7-8H，硬度高于金屬的硬度。

ZS-1021耐高溫防氧化涂料包括了封填和耐燒蝕兩個層次的功能。封填層，即此層材料在高溫下變成熔融狀態(tài)，會對涂層體系中由于熱膨脹系數(shù)不匹配所產(chǎn)生的裂紋進行封填，可以有效的防止氧的侵入以及C的擴散；ZS-1021耐燒蝕層，由于高溫復合材料主要應用在航空航天和軍事領域，其零部件一般都在高速氣流中工作，如重返大氣層時的氣動加熱可達1300-1700℃，耐燒蝕層需要有效的抵抗氣流中熱顆粒對涂層的沖刷和涂層自身的蒸發(fā)。

ZS-1021耐高溫防氧化涂料涂層的設計要求，高溫復合材料進行高溫涂層設計時應考慮到的主要影響因素，主要包括以下幾點：

(1)ZS-1021耐高溫防氧化涂料具有較低的氧擴散系數(shù)。涂層系統(tǒng)必須能夠有效阻止氧氣的侵入，即具有低的氧擴散率。同時為防止氧擴散通道的形成，必須盡量減少涂層中缺陷的數(shù)目，保證涂層材料的均勻性。

(2)ZS-1021耐高溫防氧化涂料能減少碳向外擴散。涂層也要能阻止碳原子向外擴散，尤其對含有氧化物的涂層，因為氧化物易被碳還原。

(3)ZS-1021耐高溫防氧化涂料有較好的抗沖擊和耐腐蝕性能?？紤]到涂層使用的實際環(huán)境，涂層要盡可能承受一定的壓力和沖擊力，同時涂層要具有良好的耐腐蝕性能，主要包括耐酸性、耐堿性、耐鹽性、耐潮濕性等。

(4)ZS-1021耐高溫防氧化涂料具有自愈合能力。高溫熔熔時，根據(jù)不同損耗，涂層要有一定的自身修補愈合能力。

(5)ZS-1021耐高溫防氧化涂料涂層與基體之間要能良好結(jié)合。涂層之間、涂層與高溫復合材料之間要有較高的結(jié)合強度。這需要好的潤濕性能和選擇正確的工藝途徑。

(6)ZS-1021耐高溫防氧化涂料涂層與材料的蒸氣壓要低。為防止涂層揮發(fā)，涂層要具有低的蒸氣壓。

(7)ZS-1021耐高溫防氧化涂料涂層與基體有良好的物理和化學相容性。所有界面必須保證機械和化學相容性。在升降溫過程中，志盛防氧化涂料涂層之間、涂層與復合材料之間不發(fā)生相互反應生成一些不需要的相，或發(fā)生高溫分解，或發(fā)生伴隨著巨大體積變化的相變。

(8)ZS-1021耐高溫防氧化涂料涂層之間、涂層與復合材料之間的熱膨脹系數(shù)(CTE)要盡可能接近，以避免產(chǎn)生較大的熱應力而使涂層出現(xiàn)裂紋甚至剝落。

在以上高溫環(huán)境中諸影響因素中，志盛ZS-1021耐高溫防氧化涂料關鍵的是第(1)和(8)點，即涂層的氧擴散滲透率和熱膨脹系數(shù)。