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液氧/煤油火箭发动机热端零部件由于经受高温、高速富氧燃气的冲刷,极易发生高温氧化及腐蚀失效,在此基础上,本课题致力研制一种抗冲刷耐烧蚀金属-陶瓷复合涂层用于火箭发动机热端零部件的防护。通过在BaO-Al2O3-B2O3体系玻璃相中分别加入Ce02粉体和适量的镍粉,用料浆法涂覆,采用高温烧结的方式,成功地制备了含稀土Ce02新型耐高温金属镍-陶瓷复合涂层。文章探讨了金属镍粉、玻璃粉、CeO2等涂层主要成分对涂层性能的影响,并对涂层制备工艺进行了初步探索,得出以下结论:添加16wt.%CeO2粉末可显著改善BaO-Al2O3-B2O3涂层体系的涂覆性能,并提高涂层与基体金属之间的结合力。熔加的Ce02粉末在玻璃块料中主要以立方萤石结构的形式存在,且对玻璃相软化温度无明显影响。与磨加方式相比,熔加的Ce02颗粒更为细小,分布更加均匀。另外,本文还通过热震试验和维氏硬度试验测试对比了Ce02添加方式对金属镍-陶瓷复合涂层性能的影响。本文还比较了空气气氛和氩气保护气氛下烧结涂层的不同。氩气气氛烧结与空气气氛烧结的涂层在基本组织构成上无明显差异,但氩气气氛烧结的涂层组织结构更为致密;通过高温静态氧化实验和摩擦磨损实验,显示氩气气氛比空气气氛烧结的涂层具更佳高温抗氧化性能以及耐磨损性能。同时,文章还研究了镍粉对复合涂层组织及性能的影响,(a)镍粉的加入,使涂层均匀致密性有所降低,而镍粉含量的改变对涂层的均匀致密性无明显改善作用;当镍粉粒径小到2μm时,涂层的均匀致密性有所提高;(b)随着金属镍粉含量的增高,涂层的抗热震性能提高;(c)落球冲击实验显示,金属-陶瓷涂层具有一定的抗冲击性能,具有一定的塑韧性,涂层能随基底一起变形,但涂层也显示出堆积不够致密的问题。在金属-陶瓷复合涂层表面上再涂覆一层(A12O3-BaO-B2O3-CeO2)玻璃涂层,即采用两次烧结的方式,可起到封孔作用;这种方法有望改善金属陶瓷涂层的高温抗氧化能力。