BSAS环境障涂层抗水蒸汽性及其失效机理

采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)和等离子喷涂(PS)两种工艺结合,在Cf/SiC基体上制备出了Si/3Al2O3.2SiO2+BSAS/BSAS(1-xBaO-xSrO-Al2O3-2SiO2,0≤x≤1)环境障涂层(EBC)。其中,Si粘结层采用EB-PVD工艺制备,3Al2O3.2SiO2+BSAS中间层和BSAS面层采用PS工艺制备。研究了涂覆EBC后Cf/SiC材料在1 300℃、1.013×105Pa,气体流速为0.54 m/s的试验条件下的抗水蒸汽性能,并利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了材料的相结构和微观组织形貌。结果表明:带EBC涂层的Cf/SiC试样在试验进行到160 h后开始失重,失重的主要原因是试验过程中形成的Si(OH)4的挥发以及涂层的剥落失效。涂层内部的孔洞和大量裂纹,可能是导致涂层和基体失效的主要原因。