等离子体活性烧结源沁纳米碳化硅YQ-S01H涂层

等离子体活性烧结源沁纳米碳化硅YQ-S01H涂层

源沁新材料有限公司利用减压等离子体活性烧结制备了碳化硅涂层。研究了不同等离子体气流流量、真空室压力、电源功率、基板距离等工艺参数组合对涂层质量的影响规律。利用小型电弧等离子体风洞对制备的涂层进行了烧蚀实验，结果表明所 制备的涂层在有氧高温高速气流环境下无剥落，可有效保护基体石墨。

关键词：减压等离子体活性烧结，碳化硅涂层，高速沉积

实验材料：YQ-S01H纳米碳化硅、等离子体活性烧结高纯碳化硅涂层的实验装置(主要由等离子体发生器、供粉器、供气系统、样品台、真空系统以及测控系统组成)、气相悬浮供粉器

实验步骤：选用YQ-S01H纳米碳化硅粉为原料（纯度99%，粒度 50nm），通过气相悬浮供粉器供入等离子体炬内。YQ-S01H纳米碳化硅粉末被高温等离子体射流加热加速后喷往基板表面，最终在基板表面实现快速烧结。(采用石墨作为基板材料，以模拟C/C复合材料。)

(表1为典型实验条件列表,其中基板位置是指等离子体发生器出口与石墨基板之间的距离.在某些实验条件下涂层沉积过程中样品台以9 r/min的速度旋转）

实验所用YQ-S01H纳米碳化硅粉呈灰白色（图3（a）），标称粒度50nm，纯度9%。从图 3（a）中可以看到，原来纳米尺度的部分粉体颗粒相互吸附而团聚在一起形成了大颗粒，不利于均匀供粉。图3（b）是YQ-S01H纳米碳化硅粉体颗粒的扫描电镜照片。从照片中可以看出，原料粉末基本为球形，颗粒尺寸为 50nm左右，分布均匀，比较适宜等离子体快速烧结沉积的需求。

实验结论：源沁新材料有限公司通过气相悬浮供粉，实现了平均尺寸为50nm的YQ-S01H纳米碳化硅粉的均匀、稳定供给。采用正交实验方法，获得了减压热等离子体活性烧结沉积YQ-S01H纳米碳化硅涂层的组合优化工艺参数，在50mm直径的石墨基板表面获得了均匀、结合良好的YQ-S01H纳米碳化硅涂层。