绝缘陶瓷涂层

绝缘陶瓷涂层是目前研究得最深入的抗氧化绝缘陶瓷涂层体系，普遍采用含硅的陶瓷化合物。

性能：良好的耐磨性、耐热性、耐蚀性、抗氧化性、电绝缘性。

图（1）北京耐默公司技术工人正在制作绝缘陶瓷涂层

绝缘陶瓷涂层的发展进程

1、单一绝缘陶瓷涂层

在碳/碳复合材料抗氧化绝缘陶瓷涂层研究初期，大多数采用单一的绝缘陶瓷涂层，如SiC、Si3N4、WC和B4C等绝缘陶瓷涂层。

由于单一绝缘陶瓷涂层的基体与绝缘陶瓷涂层之间的热膨胀差异会在绝缘陶瓷涂层中形成微裂纹等缺陷，因而抗氧化性能较差，一般只有1300℃左右。

2、复合绝缘陶瓷涂层包括多层绝缘陶瓷涂层、多组分绝缘陶瓷涂层、梯度绝缘陶瓷涂层、晶须曾韧复合绝缘陶瓷涂层

（1）多层绝缘陶瓷涂层：最简单的多层绝缘陶瓷涂层是双层绝缘陶瓷涂层，由于与C/C基体良好的物理化学相容性，双层复合绝缘陶瓷涂层目前大多采用SiC为内绝缘陶瓷涂层，外层材料则选用耐火氧化物、高温玻璃或高温合金作为密封层。

图（2）制作的军工绝缘陶瓷涂层

（2）多组分绝缘陶瓷涂层：许多高温陶瓷材料（如MoSi2，AL2O3等）由于与SiC之间热膨胀系数相差很大，不能直接应用于SiC表面而形成多层绝缘陶瓷涂层。多组分复合绝缘陶瓷涂层组分之间采用互相镶嵌方式有机组合，提高绝缘陶瓷涂层致密度的同时也缓解了热膨胀不匹配的问题。

（3）梯度绝缘陶瓷涂层：由于碳/碳复合材料基体与绝缘陶瓷涂层之间不可避免的热膨胀差异，故在绝缘陶瓷涂层中易产生裂纹。裂纹除了可以采用前述的密封层愈合外，还可以通过功能梯度材料原理制作热膨胀系数梯度变化的绝缘陶瓷涂层消除裂纹。

（4）晶须曾韧复合绝缘陶瓷涂层：绝缘陶瓷涂层与碳/碳复合材料热膨胀系数不匹配，引入晶须可提高陶瓷材料的韧性。