高速激光熔覆超高温陶瓷涂层

超高温陶瓷涂层

采用高速激光熔覆在钽合金表面制备含(Zr,Ta)C固溶体相、界面结合良好的超高温陶瓷涂层，有望用于高超声速飞行器热端部件热防护。

Qiyao, Deng · He, Pengfei · Sun, Chuan · 李洋 · Yue, Xing · Yujie, Wang · Li, Jinglong · 梁秀兵 · Wang, Xin · Zhou, Yujie · 73469241

Journal of Advanced Ceramics 2024

参数信息

高温显微硬度

552.7±1.8 HV

(Zr,Ta)C相体积分数

90 %

ZrC顶层厚度

50 μm

技术优势

界面结合牢固

涂层与钽合金基体之间形成良好的冶金结合，避免了涂层剥落风险，使热防护层在热循环下保持完整。

陶瓷相含量高

涂层主要由(Zr,Ta)C陶瓷固溶体相组成，体积分数超过90%，显著提高涂层的高温硬度和抗烧蚀性能。

可获得致密ZrC顶层

在较高送粉率下，涂层表面形成厚度达约50 μm的致密ZrC超高温陶瓷顶层，进一步提升表面抗热冲击能力。

高温硬度优异

涂层在1000 ℃下的显微硬度达到552.7±1.8 HV0.5，表明其在极端高温下仍保持良好的力学承载能力。

应用场景

• 高超声速热防护：用于高超声速飞行器前缘、鼻锥等热端部件，抵抗极端气动加热。
• 航空航天热端部件：用于火箭喷管、燃烧室等航空航天热端部件，延长高温服役寿命。
• 难熔合金表面防护：为难熔合金（如钽合金）提供抗氧化、抗烧蚀陶瓷防护层。