先驱体转化制备多种陶瓷涂层

先驱体转化法除制备抗氧化涂层外，部分文献还报道了先驱体转化法制备的其他陶瓷涂层。

南京航空航天大学陶杰等^[75]提出在飞行器表面涂敷经过固化的聚碳硅烷复合涂层。以铝合金为基板，以聚碳硅烷和二乙烯基苯混合溶液为涂料，并添加了ZrO₂、V₂O₅等陶瓷粉料，铝合金基板涂覆后，在150℃大气环境下保温6h固化，形成黏附性好、有一定硬度的抗激光涂层。然后通过连续激光进行烧蚀，通过研究铝合金基板是否变形来评价涂层的抗激光能力，通过研究烧蚀面积的大小来评价不同类型涂层的抗激光效果。研究结果表明，激光烧蚀后的涂层宏观表面形貌与激光烧蚀功率、激光照射时间以及添加剂的种类均有关系。

激光烧蚀功率越高，激光照射时间越长，热输入量越大，对材料的破坏情况越严重。加入添加剂的试样烧蚀区的面积比不加添加剂的试样要小，表明添加剂对抵抗激光烧蚀起到了一定的作用，即激光烧蚀时，温度升高，添加剂发生相变，从而消耗了激光的一部分能量。在所有激光烧蚀试验中，铝合金基板都没有发生变形，表明聚碳硅烷涂层对激光烧蚀具有良好的防护作用。

国防科技大学陈曼华等^[76]采用紫外光固化法在C_f/SiC复合材料表面制备聚硅氮烷涂层。首先对比了几种无机填料对涂层光固化性能的影响，见表3-1。研究表明，虽然SiC微粉、Si粉热膨胀系数与基体相近，但有色固体透光性差，先驱体涂层因仅发生表面固化而起皱。Al₂O₃微粉吸水性强，所含水分在快速光固化时被包裹在固化膜内，生成不同大小的气泡。不加无机填料时，先驱体粘度为14.5cP（1cP=10^-3Pa·s），先驱体粘度过低，涂层不易涂均匀。SiO₂微粉不仅透光性好，而且在先驱体溶液中分散均匀，填料与先驱体相容性好。

采用先驱体和SiO₂混合溶液制得的先驱体涂层，放入紫外光灯下光照20min，即可得到光固化涂层。再将光固化涂层样品置于高温裂解炉中，在氮气气氛保护下1100℃裂解9h，先驱体转化为陶瓷，此时SiO₂颗粒之间的结合致密，有类似烧结作用，得到致密性很好的陶瓷涂层，试样在400～1000℃之间失重率小于10%。

表3-1几种无机填料对涂层光固化膜性能影响的比较^[76]

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胡海峰等^[77]以聚碳硅烷为先驱体在不锈钢（18-8钢）基板上制得SiC陶瓷涂层，研究了PCS浓度、预氧化处理、裂解温度和升温速率对涂层的影响。结果表明，在较低的聚碳硅烷浓度、适当的预氧化处理、较慢的升温速率等条件下能得到致密的陶瓷涂层，涂层显微硬度较基板提高60%以上。不同条件下不锈钢板的显微硬度见表3-2。

表3-2不同条件下不锈钢板的显微硬度（HV）^[77]

注：1.升温速率5℃/min。

2.所有试样反复浸渍—裂解三次。

3.NA：不采用。