بررسی رفتار اکسیداسیون دما بالا و مقاومت فرسایشی پوشش های خود ترمیم شونده SiC-SiCnano/ZrB2-SiC با ساختار تدریجی FG تحت شعله مافوق صوت

در این تحقیق پوشش دو لایه SiC-SiCnano/ZrB2-SiC جهت محافظت از زیر لایه کربنی در دمای بالا به روش رخنه دهی واکنشی مذاب RMI در دمای 1873K بر روی گرافیت اعمال گردید. جهت بررسی عملکرد پوشش در دماهای بالا ابتدا آزمون اکسیداسیون همدما به مدت 10 ساعت در دمای 1773K و 1500 ͦC انجام شد. سپس با قرار دادن نمونه در معرض شعله مافوق صوت، رفتار فرسایشی پوشش در برابر جریان شدید گازهای داغ و خورنده مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی های ترمودینامیکی که با استفاده از نرم افزار HSC Chemistry 6.0 انجام شد نشان داد که با قرار گرفتن پوشش در دماهای بالا در هر دو آزمون ابتدا فاز ZrB2 و سپس فاز SiC شروع به اکسید شدن می کند که در نتیجه آن فازهای اکسیدی SiO2 و ZrO2 بر روی سطح پوشش تشکیل می شوند. براساس نتایج آزمون اکسیداسیون همدما، گرافیت با پوشش دو لایه SiC-SiCnano/ZrB2-SiC پس از 10 ساعت اکسیداسیون، 12/84 درصد کاهش وزن با نرخ اکسیداسیون (فرمول در متن اصلی مقاله) از خود نشان داد. نرخ فرسایش جرمی نیز (فرمول در متن اصلی مقاله) محاسبه گردید. این مسیله به دلیل تشکیل یک لایه محافظ شیشه ای SiO2 با خاصیت نفوذپذیری اندک در برابر اکسیژن بر روی سطح می باشد که به عوان سد نفوذی اکسیژن عمل کرده و از زیر لایه کربنی در دماهای بالا محافظت می کند.

Keywords:

اکسیداسیون دما بالا , ساختار تدریجی , کاربید سیلیسیم , دی بورید زیرکونیم , فرسایش