高温长寿命抗氧化涂层体系。 发动机热端部件对涂层 C/ C 复合材料的要求是高温( 1 650 ℃ ~1 800 ℃) 和长寿命( 300 h~ 500 h) 。 只有用新的涂层制备工艺制备的复合梯度涂层才有希望满足这样的要求。 另外, 还没有 1 800 ℃ 以上高温长时间抗氧化涂层体系实际应用的报道。 G. Savage 提出了 高于 1 800 ℃ 抗氧化涂层体系的结构设计思想: 耐火氧化物/ SiO2 玻璃/ 耐火氧化物/ 耐火碳化物。 在涂层的最外层是耐高温氧化物以保持高温稳定性和抗侵蚀; 而次外层为低氧扩散率的 SiO2 玻璃层作为氧的侵入阻挡层, 并且可以封填外表面涂层中的裂纹; 下一层为可以和最底层碳化物及次外层 SiO2 具有化学和物理相容性的耐高温氧化物层, 以保持结合性; 最底层为碳化物层,主要保持与上一层氧化物及 C/ C 复合材料之间的相容性, 并且阻止碳的逸出。 最底层碳化物的候选材料为 TaC、 ZrC、 HfC 和 TiC 等, 它们都具有较低的碳扩散率。 另一种涂层系统是 Rh/ Ir/ 碳化物。 Rh 阻止氧扩散能力很强, 但在高温下易与碳化物反应, 故须用Ir 作为隔离层将其与碳化物内层分开, Ir 在 2 100℃ 以下对 O2 和 C 扩散都是有效的阻挡层。 目前高于 1 800 ℃ 使用的 C/ C 复合材料抗氧化涂层系统的应用研究正在进行。