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碳碳复合材料抗氧化SiC基复合涂层制备及性能研究的任务书
一、研究背景及意义
随着工业化进程的加快，环境污染日益严重，高性能、耐腐蚀、耐磨损、耐高温等材料的需求不断增加。碳碳复合材料具有优异的高温性能、抗氧化、耐腐蚀、耐热冲击和耐磨损等特点，是一种重要的高性能材料。然而，碳碳复合材料的应用受到其低氧化温度和高温下易氧化等限制，因此需要进行改性和表面修饰。在此背景下，开发一种高效的抗氧化SiC基复合涂层是十分必要的。
二、研究任务
1.碳碳复合材料表面处理
利用表面处理方法，改善碳碳复合材料表面的化学性质和表面结构，提高与SiC基复合涂层的结合能力和涂层性能。
2.设计和制备SiC基复合涂层材料
选择合适的成分和工艺参数，设计合理的SiC基复合涂层材料，并利用热喷涂等方法制备涂层试样，以实现抗氧化和耐高温的性能。
3.表征评价复合涂层材料的物理、化学性能
对制备得到的SiC基复合涂层材料进行表征和评价，包括涂层材料的微观结构、化学组成、力学性能、抗氧化和高温性能等方面，为涂层的应用提供基础数据和理论支持。
4.应用前景的探索和评价
对所研制的抗氧化SiC基复合涂层材料进行性能测试和应用评价，探索其在碳碳复合材料高温材料领域的应用前景。
三、研究方法与技术路线
（1）碳碳复合材料表面处理
采用氧、氮、氢等气氛在高温条件下进行气体淬火、气体渗透、气体改质等表面处理方法，改变表面化学性质和表面结构。
（2）设计和制备SiC基复合涂层材料
利用聚合物、陶瓷、先进复合材料等多种材料共存的相平衡原理或化学反应平衡，设计合理的SiC基复合涂层材料，并采用热喷涂等表面涂覆工艺制备涂层试样。
（3）表征评价复合涂层材料的物理、化学性能
利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等表征手段，对制备得到的SiC基复合涂层材料进行微观结构、化学组成和力学性能的表征。采用差热分析仪（DSC）、热重分析仪（TGA）等测试手段，评价涂层的抗氧化和高温性能。
（4）应用前景的探索和评价
利用多种测试手段，对涂层材料的性能进行深入评价，探索其在碳碳复合材料等高温材料领域的潜在应用前景。
四、研究进度安排
第一年：
1.文献综述，研究碳碳复合材料表面处理的方法，确定表面处理的工艺参数和表征手段。
2.提出SiC基复合涂层设计方案，制备不同成分比例的复合涂层试样。
3.利用SEM、TEM、XRD等表征方法，对涂层试样进行微观结构、成分和力学性能的表征。
第二年：
1.研究涂层试样的抗氧化和高温性能，对试样进行TGA、DSC等测试。
2.根据试验结果，壮大SiC基复合涂层的应用前景，撰写初稿。
第三年：
1.根据初稿论文的反馈意见，对论文进行修改，撰写论文终稿。
2.对研究成果进行总结和归纳，同时对继续深入研究的方向和重点进行分析。
五、研究经费预算
材料费：20000元
试验仪器设备费：30000元
专业人员支出：80000元
出版及交流经费：20000元
其他支出：20000元
总计：160000元
六、研究人员及分工
本课题由两名硕士研究生共同完成，其中一人负责罗列文献、碳碳复合材料表面处理和抗氧化涂层试样的制备；另一人负责设计SiC基复合涂层、涂层试样的表征和性能测试，以及论文的撰写和修改。在专业人员的指导下，两名研究生积极协作，互相支持，共同完成研究任务，争取在研究期限内顺利完成预期研究目标。