复合材料学报

作者：许艺芬, 胡继东, 陈治宇, 史运华, 陶孟, 冯志海,

关键词：SiBCN陶瓷, 氧化, 相组成, 微观形貌, 动力学,

前驱体转化法制备的SiBCN陶瓷具有优异的耐高温抗氧化性能，有望作为高温热结构材料应用于航空航天领域。本文主要对前驱体转化法制备的SiBCN陶瓷在1 200、1 400℃下的抗氧化性能进行研究。采用XPS对陶瓷氧化前后化学键结合方式进行表征，分析了氧化前后化学结构的变化；采用XRD和SEM对陶瓷氧化前后表面相组成、微观形貌和截面氧化层进行分析，并通过氧化层厚度随时间变化对高温抗氧化动力学进行了研究。结果表明：SiBCN陶瓷经高温氧化后在表面形成了致密的氧化膜，氧化层主要以无定形态存在，且与基体结合紧密；陶瓷的高温氧化速率受氧扩散控制，其在1 200、1 400℃下的氧化动力学常数分别为0.0224 <em>μ</em>m²/h和0.1045 <em>μ</em>m²/h，小于SiC陶瓷的0.0449 <em>μ</em>m²/h和0.1288 <em>μ</em>m²/h。由于SiBCN陶瓷形成的BN （C）结构以及高温氧化后形成的SiO_<em>x</em>N_<em>y</em>致密氧化膜降低了氧气在氧化层中的扩散速率以及反应活性，使得SiBCN陶瓷具有比SiC陶瓷更加优异的高温抗氧化性能。

来源：2019年第4期

《复合材料学报》期刊编辑部

查看复合材料学报杂志2019年第4期