Способ получения высокотемпературных защитных покрытий на карбидокремниевых волокнах

Важнейшим классом современных высокотемпературных композиционных материалов конструкционного назначения являются SiCm/SiCf-композиты, которые состоят из карбидокремниевой матрицы и армирующих карбидокремниевых волокон. Такие керамокомпозиты работают при высоких температурах, обладают повышенной химической стабильностью в окислительных и других коррозионных средах. Армирующие волокна карбида кремния характеризуются комплексом высоких механических свойств, но при температурах эксплуатации выше 1200°С в окислительной атмосфере происходит их деструкция, что приводит к необходимости их защиты с помощью высокотемпературных антиокислительных покрытий. Разработан способ получения высокотемпературных антиокислительных защитных покрытий на карбидокремниевых волокнах, используемых в качестве армирующего компонента при синтезе композиционных материалов. Предложенный способ включает стадии: нанесение пленкообразующей композиции, ее сушка и гидролиз при комнатной температуре, термообработка при 1500°С. Выбраны оптимальные значения толщины и количество наносимых слоев защитных покрытий. Высокотемпературные защитные покрытия получены на основе пленкообразующих органоиттрийоксаналюмоксансилоксанов состава xY₂O₃ – yAl₂O₃ – zSiO₂, при пиролизе которых образуется иттрийалюмосиликатная стеклокерамика. Стеклокерамические покрытия позволяют повысить термостойкость волокон SiC в окислительной атмосфере при 1600°С. Изготовлены экспериментальные образцы керамокомпозитов, армированные волокнами SiC и волокнами SiC с высокотемпературными защитными покрытиями. Испытания на прочность при растяжении показали, что модификация границы раздела волокно - матрица в керамокомпозите стеклокерамическими покрытиями снижает склонность к хрупкому характеру разрушения композита и увеличивает его прочность в 10 - 15 раз.