难熔金属表面高温抗氧化涂层技术现状

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ＣｏａｔｉｎｇｓｏｎＲｅｆｒａｃｔｏｒｙＭｅｔａｌｓ
ＺＨＡＮＧＸｕｈｕ，ＸＵＦａｎｇｔａｏ，ＪＩＡＺｈｏｎｇｈｕａ，ＬＩＨａｉｑｉｎｇ，ＨＥＫａｉｍｉｎ，ＣＨＥＮＤａｏｙｏｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｏｖｅｒｖｉｅｗｉＳａｂｏｕｔｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｔｒｅｎｄｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃｏａｔｉｎｇｓｏｎｒｅｆｒａｃｔｏ．
ｒｙｍｅｔａｌｓ．ＳｉｌｉｅｉｄｅｃｏａｔｉｎｇｓｏｎＮｂａｌｌｏｙｈａｖｅｂｅｅｎｕｓｉｎｇｗｉｄｅｌｙ，ａｓｇｌａｓｓｐｈａｓｅＳｉＣ２ｉｓｆｏｒｍｅｄａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｘｉｄａ —
（航天材料及工艺研究所，北京１０００７６）
摘要：概述了国内外难熔金属表面高温抗氧化涂层的研制现状。涂层主要分为５大体系，其中硅化物涂层是应用最为广泛
的涂层体系，高温氧化环境下硅化物能够生成玻璃态ＳｉＣ，有效阻挡氧向内部扩散，起到防护作用。贵金属体系是抗氧化性
材涂覆铱涂层共三代材料体系，其中一代广泛应用于卫星、飞船等多种型号产品，二代应用于卫星并于２０１２年５月首飞成
功。目前国内致力于Ｒｅ／Ｉｒ材料体系的工程化应用研究，已进行短喷管试车，试车温度高达２０９０℃ ，累计时间３００ｓ，涂层
能更为优越的材料体系，其中Ｒｅ／Ｉｒ是目前性能最高的高温抗氧化材料，Ｉｒ涂层的致密性及厚度是决定其抗氧化寿命的主要
因素。国内目前已形成自１２００℃至２０００℃应用的一代铌铪合金涂覆硅化物涂层、二代铌钨合金涂覆硅化物涂层、三代铼基
第３２卷
第４期
中国材料进展
ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＣＨＩＮＡ
Ｖｏ１．３２Ｎｏ．４
Ａｐｒ．２０１３
２０１３年４月
难熔金属表面高温抗氧化涂层技术现状
张绪虎，徐方涛，贾中华，李海庆，何开民，陈道勇
未失效。
关键词：难熔金属；姿／轨控发动机；推力室；高温抗氧化；涂层
中图分类号：Ｖ４５；Ｖ４２３
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７４— ３９６２（２０１３）０４— ０２０３—０８
ＯｖｅｒｖｉｅｗｏｆＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＯｘｉｄａｔｉｏｎＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ
源自文库
ｔｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｒｅ／ＩｒｉＳｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｓｂｅｓｔｍａｔｅｒｉａｌｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．ａｎｄｔｈｅｌｉｆｅｏｆＩｒｃｏａｔｉｎｇｉｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｎｄｃｏｍｐａｃｔｎｅｓｓ．ＩｎＣｈｉｎａ．ｔｈｒｅｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｍａｔｅｒｉａｌｓｕｓｅｄｆｏｒ１２００～２０００ｏＣｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｖｅｌ —
ｏｐｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ１ｓｔｇｅｎｅｒａｔｉｏｎＮｂＨｆａｌｌｏｙｕｓｉｎｇｓｉｌｉｃｉｄｅｃｏａｔｉｎｇ，２ｎｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎＮｂＷａｌｌｏｙｕｓｉｎｇｓｉｌｉｃｉｄｅｃｏａｔｉｎｇａｎｄ３ｒｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎＲｅｕｓｉｎｇＩｒｃｏａｔｉｎｇ．Ｔｈｅ１ｓｔａｎｄ２ｓｔｈａｖｅｂｅｅｎｕｓｅｄｔｏｓａｔｅｌｌｉｔｅａｎｄａｉｒｓｈｉｐｓ．ＮｏｗｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅＲｅ／Ｉｒｍａｔｅｒｉａｌｉｓｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ．ＳｈｏｒｔｎｏｚｚｌｅｏｆＲｅ／Ｉｒｈａｓｂｅｅｎｔｅｓｔｅｄ．ａｎｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｃｈａｍｂｅｒｗａｌｌｒｅａｃｈｅｄ２０９０ ℃ ．ｆｏｒ３００Ｓｗｉｔｈｏｕｔｆａｉｌｕｒｅ．
（ＡｅｒｏｓｐａｃｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌ＆ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７６，Ｃｈｉｎａ）