中文摘要：

本项目采用减压直流氩-氢等离子体制备超高温陶瓷。利用独有的等离子体炬技术，获得了体积大、稳定性好、活性高的等离子体射流。项目实施过程中，首先对等离子体电弧与射流的波动特性进行了系统研究，以提高等离子体材料制备工艺的可控性。同时，改进了原料粉末供粉器，采用气相悬浮以及载气和辅气相结合的方式，成功地将50纳米左右的原料粉末稳定供入等离子体发生器中。系统研究了等离子体材料工艺参数，例如腔压、等离子体气体种类与流量、氢气含量、基板温度、弧电流、基板距离、基板预处理状况等对SiC基高温热防护涂层质量的影响规律。通过正交实验设计，获得了优化的工艺参数组合。在此条件下，以20微米/分钟以上的高速制备出了纳米结构完备，组织致密，在较大尺寸基板（50x50毫米）上均匀的高温热防护涂层。涂层与基板结合良好，界面干净，没有裂纹。发展了小型电弧等离子体风洞测试手段，研究了材料在近真实服役环境下的烧蚀和抗氧化性能。结果表明，在高温高速有氧环境下，SiO2和ZrO2的形成是提高材料抗烧蚀与抗氧化的关键。在多种热防护材料烧蚀性能测试中，超高温陶瓷表现出了最好的性能。