图1 为硅酸镱粉体的平均热膨胀系数测试结果。采用水热法制备的焦硅酸镱(Yb2Si2O7)和单硅酸镱(Yb2SiO5)在1200 ℃的平均线膨胀系数分别为4.3×10-6/K 和3.0×10-6 /K,与国外机构报道材料热膨胀系数数据相符,如表1 所示,本文所制备的硅酸镱粉体热膨胀性能结果证明,其与SiCf/SiC 复合材料以及环境障涂层常用粘结层材料(Si)、中间层材料(莫来石+BSAS/Er2SiO5)材料具有良好的热匹配性能。

图1 单硅酸镱(Yb2SiO5)和焦硅酸镱(Yb2Si2O7)的平均热膨胀系数
表1 碳化硅及环境障涂层材料的热膨胀系数

图2 为硅酸镱粉体的导热性能,可以看出在200 ℃-1300 ℃范围内,导热系数均低于4.8W/(m·K),远低于SiCf/SiC 复合材料的导热系数(温为24.91 W/(m·K),1200 ℃为14.30 W/(m·K)),由于本文中导热系数样品是烧结后致密的硅酸镱陶瓷块,而采用等离子喷涂工艺制备的硅酸镱涂层会存在一定的孔隙率,导热系数会进一步降低。因此,本实验得到的硅酸镱对SiCf/SiC 复合材料具有一定的隔热性能,满足环境障涂层对材料的要求。

图2 单硅酸镱(Yb2SiO5)和焦硅酸镱(Yb2Si2O7)的导热性能
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