具有耐極高溫、抗氧化燒蝕、長壽命等綜合性能的高溫?zé)岱雷o(hù)材料的研制，成為新型空天飛行器的關(guān)鍵技術(shù)之一。超高溫陶瓷（主要指一些過渡金屬的硼化物、碳化物和氮化物）具有大于3000℃的熔點、良好的導(dǎo)熱性能和適中的熱膨脹系數(shù)，將其以涂層形式制備于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料表面，是滿足極高溫長壽命應(yīng)用需求的主要技術(shù)途徑。

上硅所鄭學(xué)斌研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊根據(jù)超高溫陶瓷材料特殊的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)特性，在涂層制備技術(shù)和組成優(yōu)化設(shè)計兩方面取得系列進(jìn)展。基于低壓/真空等離子噴涂技術(shù)和超高溫陶瓷粉體結(jié)構(gòu)控制技術(shù)，設(shè)計制備了ZrB₂、ZrC、HfB₂、HfC等多種純相與復(fù)合涂層，該類陶瓷涂層的致密度達(dá)到93-97%。基于調(diào)控液相和固相氧化產(chǎn)物高溫穩(wěn)定性的設(shè)計思路，對超高溫陶瓷涂層的化學(xué)組成進(jìn)行調(diào)控，首次系統(tǒng)研究了硼化物和碳化物超高溫陶瓷涂層的抗氧化燒蝕行為的差異性，包括表面溫度變化趨勢、氧化產(chǎn)物特性和抗氧化燒蝕行為等。研究結(jié)果表明，所制備的涂層材料具有2000-2500℃超高溫環(huán)境有效熱防護(hù)的能力，為其實際應(yīng)用提供了科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)。

“Effect of WB addition on long ablation behavior of ZrB₂-MoSi₂  coating”（添加WB對ZrB₂-MoSi₂涂層長燒蝕行為的影響）

地址：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2021.109814

“Difference evaluation on ablation behaviors of ZrC-based and ZrB₂-based UHTCs coatings”（ ZrC基和ZrB₂基UHTCs涂層燒蝕行為的差異評價）

地址：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.109181

“Effect of Yb₂O₃ addition on oxidation/ablation behaviors of ZrB₂-MoSi₂ composite coating under different environment”（Yb₂O₃添加對不同環(huán)境下ZrB₂-MoSi₂復(fù)合涂層氧化/燒蝕行為的影響）

地址：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.108882

“Effect of tungsten-containing additives (WB/WSi₂/W) on ablation behavior of ZrB₂-SiC coating”（ 含鎢添加劑（WB/WSi₂/W）對ZrB₂-SiC涂層燒蝕行為的影響）

地址：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.108560

“Long time ablation behaviors of designed ZrC-SiC-TiC ternary coatings for environments above 2000℃”（ZrC-SiC-TiC三元涂層在2000℃以上環(huán)境下的長時間燒蝕行為）

地址：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.108645

相關(guān)成果以上述題目在腐蝕領(lǐng)域權(quán)威期刊Corrosion Science發(fā)表（192 (2021) 109814，180 (2021) 109181，175 (2020) 108882，168 (2020) 108560，170 (2020) 108645）。相關(guān)研究工作得到創(chuàng)新特區(qū)、快速扶持等國家項目的資助。論文第一作者分別為許雪廷和潘孝輝等研究生，共同通訊作者為牛亞然研究員和鄭學(xué)斌研究員。

參考來源：上硅所