.png)
.png)
Email this article 
Heat-resistant coatings on CCCM for aerospace applications
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-8-46-52
Abstract
Slip coatings of ZrB2‒MoSi2‒SiC system on CCCM of the next compostions, wt. %: 55 ZrB2 + 25 MoSi2 + 20 SiC (ZSM25), 50 ZrB2 + 30 MoSi2 + 20 SiC (ZSM30) and 45 ZrB2 + 35 MoSi2 + 20 SiC (ZSM35) are discussed in the article. The modes of the coatings’ heat treatment were worked out and the optimal method for producing heat-resistant coatings was selected. It was found that the coating of composition 1 satisfies the heat resistance assessment tests conditions on the Multiplas 2500-m plasmatron, presumably working due to the formation of a highly viscous ZrSiO4 film.
About the Authors
D. Yu. SinitsynRussian Federation
V. N. Anikin
Russian Federation
S. A. Eremin
Russian Federation
V. O. Vanyushin
Russian Federation
A. A. Shvetsov
Russian Federation
N. G. Bardin
Russian Federation
References
1. Zhang, M. Effect of vacuum thermal cyclic exposures on the carbon/carbon composites / M. Zhang, K. Li, X. Shi [et al.] // Vacuum. ― 2015. ― Vol. 122, № А. ― P. 236-242.
2. Zmij, V. Complex protective coatings for graphite and carbon-carbon composite materials / V. Zmij, S. Rudenkyi // Materials Sciences and Applications. ― 2015. ― Vol. 6, № 1. ― P. 879-888.
3. Xue, Li-Zhen. Flexural fatigue behavior of 2D crossply carbon/carbon composites at room temperature / Li-Zhen Xue, Ke-Zhi Lin, Yan Jia [et al.] // Mater. Sci. Eng. ― 2015. ― Vol. 634, № A. ― P. 209-214.
4. Chen, Wang. Numerical analyses of ablative behavior of C/C composite materials international / Wang Chen // Journal Heat and Mass Transfer. ― 2016. ― Vol. 206 ― P. 2832-2852.
5. Каблов, Е. Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» / Е. Н. Каблов // Авиационные материалы и технологии. ― 2015. ― № 1. ― С. 3-33.
6. Каблов, Е. Н. Перспективные высокотемпературные керамические композиционные материалы / Е. Н. Каблов, Д. В. Гращенков, Н. В. Исаева [и др.] // Российский химический журнал. ― 2010. ― № 1. ― С. 20-24.
7. Каблов, Е. Н. Высокотемпературные конструкционные композиционные материалы на основе стекла и керамики для перспективных изделий авиационной техники / Е. Н. Каблов, Д. В. Гращенков, Н. В. Исаева [и др.] // Стекло и керамика. ― 2012. ― № 4. ― С. 7-11.
8. Каблов, Е. Н. Современные материалы ― основа инновационной модернизации России / Е. Н. Каблов // Металлы Евразии. ― 2012. ― № 3. ― С. 10-15.
9. Доспехи для «Бурана». Материалы и технологии ВИАМ для МКС «Энергия–Буран» ; под ред. Е. Н. Каблова. ― М. : Наука и жизнь, 2013. ― 128 с.
10. Прямилова, Е. Н. Термохимическая стойкость керамики на основе боридов циркония и гафния / Е. Н. Прямилова, В. З. Пойлов, Ю. Б. Лямин // Вестник ПНИПУ. Сер.: Химическая технология и биотехнология. ― 2014. ― № 4. ― С. 55-67.
11. Fahrenholtz, W. G. Ultra-high temperature ceramics: materials for extreme environment applications / W. G. Fahrenholtz, E. J. Wuchina, W. E. Lee [et al.] // The American Ceramic Society. ― 2014. ― P. 441.
12. Justin, J. Ultra high temperature ceramics: densification, properties and thermal stability / J. Justin, A. Jankowiak // Handbook of Advanced Ceramics. ― 2011. ― Vol. 3, № 1.
13. Ли, О. Исследование окислительно-защитных покрытий для углерод-углеродных композитов / О. Ли, Ц. Фу, Ц. Хуан [и др.] // Научно-исследовательский центр C/C композитов, лаборатория сверхвысоких температур композитов, Северо-Западный политехнический университет. ― 2005. ― № 1.
14. Сорокин, О. Ю. Керамические композиционные материалы с высокой окислительной стойкостью для перспективных летательных аппаратов / О. Ю. Сорокин, Д. В. Гращенков, С. С. Солнцев [и др.] // Труды ВИАМ / ФГУП ВНИИ авиационных материалов. ― 2014. ― № 6.
15. Hu, P. Effect of SiC content on the ablation and oxidation behavior of ZrB2-based ultra high temperature ceramic composites / P. Hu, K. Gui, Y. Yang [et al.] // Materials. ― 2013. ― Vol. 6, № 1.
16. Pat. 2006284352 A1 US. High temperature oxidation resistant material for spacecraft, hot structure part, spacecraft, and method for producing high temperature oxidation resistant material for spacecraft / Oguri Kazuyuki, Sekigawa Takahiro // 27.12.06.
17. Loing Liu. The ZrO2 formation in ZrB2/SiC composite irradiatedby laser / Loing Liu, Zhuang Ma, Zhenyu Yan [et. al.] // Materials. ― 2015. ― Vol. 8. ― P. 8745-8750
18. Eakins, E. Toward oxidation resistant ZrB2-SiC ultra high temperature ceramics / E. Eakins, D. D. Jayaseelan, W. E. Lee [et.al.] // Metall. Mater. Trans. A. ― 2011. ― Vol. 42. ― P. 878-887.
19. Rujie, He. Mechanical and electrical properties of MoSi2-based ceramics with various ZrB2‒ 20 vol. % SiC as additives for ultra-high temperature heating element / Rujie He, Tong Zongwei, Zhang Keqiang [et al.] // Ceram. Int. ― 2017. ― Vol. 44.
20. Яцюк, И. В. Кинетика и механизм высокотемпературного окисления керамических материалов в системе ZrB2‒SiC‒MoSi2 / И. В. Яцюк, А. Ю. Потанин, С. И. Рупасов [и др.] // Изв. вузов. Цветная металлургия. ― 2017. ― № 6
Supplementary files
For citation: Sinitsyn D.Y., Anikin V.N., Eremin S.A., Vanyushin V.O., Shvetsov A.A., Bardin N.G. Heat-resistant coatings on CCCM for aerospace applications. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2020;(8):46-52. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-8-46-52
Refbacks
- There are currently no refbacks.