Синтез in situ покрытия ZrB2–SiC–ZrC на подложке ZrC–SiC методом реактивного плазменного напыления

Исследована возможность in situ синтеза композитных покрытий ZrB2–SiC–ZrC на керамике ZrC методом реактивного плазменного напыления (RPS). Для прослеживания развития фаз в процессе плазменного напыления изучено поведение реакций в системе ZrH2–Si–B4C методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Результаты показывают, что последовательность фазовых превращений в системе ZrH2–Si–B4C описывается как ZrH1.66 → Zr3O → ZrC → ZrB2 → Zr2Si → ZrSi → SiC. Предварительное образование ZrC объясняется высокой скоростью диффузии атомов C из B4C. ZrB2 образуется при температурах выше 1100 °C. При дальнейшем повышении температуры SiC окончательно формируется в результате реакции ZrC с ZrSi и B4C. RPS-композитные покрытия в основном состоят из фаз ZrB2, SiC и ZrC с малой долей ZrO2. Микроструктурная характеристика показывает более плотные расплавленные шлакетсы (splats), плотность которых возрастает с увеличением тока напыления и расстояния напыления. Покрытия имеют типичную ламеллярную структуру и хорошо адгезируют к подложке. Значения микротвердости превышают 1000 HV1 и мало изменяются при различии токов и расстояний напыления.