HfC涂层性能研究和制备工艺

碳基复合材料（C/C、C/SiC）具有高比强度、高比模量、低密度、低热膨胀系数、耐腐蚀、耐热震的优良高温力学性能，被认为是最有前景的高温结构材料之一。但碳基复合材料一般在500℃开始发生氧化，而且存在较大孔隙率，无法实现高压密封，这极大地限制了碳基复合材料应用前景。在高温高压气流冲刷环境下，超高温陶瓷基保护涂层可以有效地抑制碳基复合材料（C/C、C/SiC）中碳成分的降解，工件在极端环境下可以更加稳定地工作，延长使用寿命。其中碳化铪（HfC）的熔点高达3890℃，为已知单一化合物中熔点最高者，热导率仅为5.6 W/（m·K），维氏硬度高达26 GPa，耐烧蚀性好，同时还具有低导热系数、低氧扩散系数、低表面蒸汽压。作为火箭喷嘴和鼻锥等极端耐热部件的抗氧化烧蚀涂层已获得应用。综述了超高温陶瓷HfC涂层材料的研究背景、基本性质、制备工艺、抗氧化/烧蚀机理和热膨胀系数（CTE）失配问题，并指出了超高温陶瓷HfC涂层材料目前存在的挑战,同时对未来的发展趋势做出了展望。