文档名：硅基聚合物耐高温衍生陶瓷涂层制备与应用研究进展
摘要：随着航空航天领域的不断发展,金属以及碳材料等高温结构部件的服役条件日益苛刻.通过恰当的工艺在高温结构部件表面制备硅基陶瓷涂层并赋予其特殊性能,可有效提高高温结构部件的使用寿命.近年来,聚合物前驱体转化陶瓷涂层逐渐成为一种无机涂层制备的新方法.该方法具有制备工艺简便、涂层功能拓展性强等特点,得到了研究者越来越多的关注.本文主要综述了硅基聚合物前驱体转化陶瓷涂层的研究进展.首先从聚合物陶瓷涂层的制备展开,简要介绍了硅基聚合物前驱体、填料种类以及涂覆工艺和裂解方式对涂层结构以及性能的影响.随后,重点讨论了聚合物前驱体转化陶瓷涂层在耐高温防护领域,包括抗氧化、环境障、热障涂层的应用进展.最后,指出了聚合物陶瓷涂层在涂层性能提升及缺陷控制等方面的问题,并对其发展方向进行了展望,例如通过在硅基前驱体中引入Hf,Zr,Ta等超高温元素,提高陶瓷涂层的耐温等级,以及发展高效的陶瓷化新技术,从而提高陶瓷转化效率及涂层适用性范围等.
Abstract：Withthecontinuousdevelopmentoftheaerospacefield,theserviceconditionsofhightemperaturestructuralcomponentssuchasmetalandcarbonmaterialsareincreasinglyharsh.Theservicelifeofhightemperaturestructuralcomponentscanbeeffectivelyimprovedbypreparingsilicon-basedceramiccoatingsonthesurfaceofhightemperaturestructuralcomponentsandgivingthemspecialpropertiesthroughappropriateprocesses.Inrecentyears,thepolymerprecursorsconversionceramiccoatinghasgraduallybecomeanovelmethodforpreparinginorganiccoatings.Thenewapproachhastheadvantageofexcellentprocessabilityandfunctionalscalability,whichgetsmoreandmoreattentionfromresearchers.Theresearchprogressofhightemperatureresistantceramiccoatingsbasedonsilicon-containingpolymericprecursorswasreviewedinthispaper.Firstly,thepreparationofceramiccoatingsfromthepolymerswasintroduced,includingtheinfluencesofsilicon-basedpolymerprecursors,fillers,coatingandpyrolysisprocessonthestructureandpropertiesoftheobtainedcoatings.Then,theapplicationsofpolymer-derivedceramiccoatingsinhightemperatureprotectionfields,suchasanti-oxidation,environmentalbarrierandthermalbarriercoatingswerediscussed.Finally,Theproblemsinimprovingcoatingperformanceanddefectcontrolofpolymerceramiccoatingswerepointedout,andthedevelopmentdirectionofpolymerceramiccoatingswasprospected,forexample,byintroducingultra-hightemperatureelementssuchasHf,Zr,Taintosilicon-basedprecursors,improvingthetemperatureresistancelevelofceramiccoatings,anddevelopingnewefficientceramictechnologytoimprovetheexistingefficiencyandapplicability.
作者：陈科吉 李鹏飞 徐彩虹 吴子剑 张宗波 Author：CHENKeji LIPengfei XUCaihong WUZijian ZHANGZongbo
作者单位：哈尔滨理工大学材料科学与化学工程学院,哈尔滨150000;中国科学院化学研究所,北京100190中国科学院化学研究所,北京100190哈尔滨理工大学材料科学与化学工程学院,哈尔滨150000
刊名：材料工程
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(4)
分类号：O633.4
关键词：聚合物前驱体转化法 陶瓷涂层 高温防护 抗氧化 环境障 热障
Keywords：polymerprecursor-derivedmethod ceramiccoating hightemperatureprotection anti-oxida-tion environmentalbarrier thermalbarrier
机标分类号：TG174.442TB383TQ174
在线出版日期：2024年4月28日
基金项目：国防基础科研项目硅基聚合物耐高温衍生陶瓷涂层制备与应用研究进展[
期刊论文] 材料工程--2024, 52(4)陈科吉 李鹏飞 徐彩虹 吴子剑 张宗波随着航空航天领域的不断发展,金属以及碳材料等高温结构部件的服役条件日益苛刻.通过恰当的工艺在高温结构部件表面制备硅基陶瓷涂层并赋予其特殊性能,可有效提高高温结构部件的使用寿命.近年来,聚合物前驱体转化陶瓷涂...参考文献和引证文献
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