等離子噴涂：應用UHTC涂層的另一種方法

等離子噴涂陶瓷登上天空作為下一代飛機的一部門，在四月的aces聲明。固然一些文章關注于開發噴氣發念頭和“超級”渦輪的陶瓷基復合材料（CMC），但其他文章則關注于使用陶瓷作為CMC的環境屏障涂層，以進步其抗燒蝕和抗氧化能力。

真空等離子噴涂的工作原理是將金屬或陶瓷粉末注入熱氣等離子體中，使粉末熔化。然后這些熔融液滴被投射到基底上形成涂層。在涂覆過程中，VPS噴涂室布滿了惰性氣體并保持低壓，以確保不會發生氧化。在他們的論文中，研究職員解釋說，他們選擇研究真空等離子熱噴涂作為化學氣相沉積和化學氣相滲透滲出的潛伏替換品，由于“等離子噴涂是經濟的，可以很輕易地應用于產業規模。”此外，“VPS涂層具有高純度、低孔隙率和高沉積速率，且不會形成氧化物。”等離子熱噴涂等離子體射流的速度和溫度與涂層的相變、厚度和孔隙率緊密親密相關。因此，研究職員在最近的研究中目標是研究放電電流（控制等離子體射流速度和溫度）怎樣影響碳/碳（C/ C）復合材料上的ZrC涂層的。

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在鋯碳復合材料被包覆之前，研究職員在碳碳復合材料的表面制備了一層較厚的碳化硅層，以減小鋯碳復合材料與碳碳碳復合材料的熱膨脹系數之差。在VPS中，他們使用氬和氦作為等離子體來形成氣體。為了測試耐燒蝕性，研究職員將涂層和未涂層樣品置于金剛石噴槍產生的高壓火焰下30秒。燒蝕試驗在露天進行，涂層和未涂層樣品的最高表面溫度分別為2052℃和2275℃。研究職員發現等離子噴涂中，沒有涂層的樣品重量減少了0.95克，而涂層樣品的重量和厚度分別增加了0.8克和113微米。他們將這一發現歸因于ZrC在外表面氧化為ZrO 2。

仔細觀察，他們發現消融后的涂層樣品表面泛起裂痕和毛孔，這可能是因為ZrO2在高溫期間經歷了兩次相變，隨后在消融測試后進行了冷卻。不管如何，“很顯著，涂層表面的ZrO2保護膜有效地防止了氧氣從ZrC擴散到C/ C復合材料，”研究職員在論文中指出。

在他們的結論中，研究職員總結了VPS技術在涂層復合材料方面的有效性?！笆褂肰PS的涂層工藝有效地保護了消融環境中的C/ C復合材料;此外，在ZrC涂層和基材之間未檢測到分離的涂層，表明它們之間具有良好的粘附性。

泛起，影響涂層的層間結合，并且大幅度減少了涂層與基體的結合程度。

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