临近空间高超声速飞行器为航空航天领域的主要发展方向。飞行器的鼻锥、机翼前缘部位，直接接受高速气流摩擦，要经受瞬时高温和超高温、大热流的环境，气动热环境更为恶劣。气动热分析表明，这些部位表面温度超过2000^oC。超高温陶瓷，一般指熔点在3000^oC以上的过渡金属硼化物、碳化物和氮化物，不仅具有高熔点，而且有高热导率和高热辐射系数等特点，是超高温环境应用的首选材料。普遍认为，超高温陶瓷涂层表面技术结合纤维增强复合材料是获得可供实际应用需求材料的有效途径。真空等离子体喷涂技术由于具有高的火焰温度，可在可控惰性气氛下进行喷涂，避免材料在制备过程中的氧化，实现涂层成份有效控制，是制备超高温陶瓷涂层的有效方法。近些年，上海硅酸盐研究所开展了真空等离子体喷涂技术制备超高温陶瓷涂层的研究。
    超高温陶瓷体系中，ZrC由于其熔点高、氧化产物稳定、密度较小等优点而被广泛研究，但其较差的抗氧化性能限制了其应用。本工作选择TiC为添加相，采用真空等离子体喷涂技术制备不同TiC含量（20vol.%,30vol.%,40vol.%）的ZrC-TiC复合涂层,采用等离子体火焰为热源考核其在大于2000^oC超高温环境抗烧蚀行为，采用宏观观察、质量变化表征其抗烧蚀性能，采用SEM、XRD表征复合涂层烧蚀后氧化产物的显微结构和物相组成，并通过热力学计算，研究TiC及其氧化产物对ZrC涂层抗烧蚀性能的影响，同时与传统的ZrC-SiC复合涂层进行比较。结果发现，在大于2000^oC的烧蚀环境，TiC能够有效地提高ZrC涂层的抗烧蚀性能，ZrC-TiC复合涂层的抗烧蚀性能明显优于ZrC-SiC复合涂层。在火焰烧蚀过程中，复合涂层的烧蚀中心温度随着TiC含量的增加，有下降的趋势。TiC氧化生成的TiO₂液相能够填充ZrO₂的孔隙和裂纹，同时TiO₂与ZrO₂反应形成(Zr,Ti)O₂共熔体，形成的氧化层较为致密，使得复合涂层的抗氧气渗透和抗气流冲刷作用增强。热力学计算结果表明，TiO₂的饱和蒸气压和分解压均小于SiO₂，在2000^oC以上的高温环境中更为稳定，因此能够更有效的封填、愈合涂层氧化层中的裂纹、气孔，提高ZrC涂层的抗烧蚀性能。本工作为多元超高温陶瓷涂层的设计提供了新的思路。
 

氧化,涂TiC改性ZrC涂层,抗烧蚀性能；