Polarization studies of the ZrB2–SiC–AlN compact ceramic material and thermal spray coatings of the same composition were conducted in a 3% NaCl solid solution to analyze their cathodic and anodic behavior. The compact ceramic material was produced by hot pressing, the plasma-sprayed coating 240 μm thick was deposited onto a C/C–SiC graphite substrate, and the detonation-sprayed coating 340 μm thick was applied to 12Kh18N9T stainless steel. The microstructure and phase composition of the compact sample and thermal spray coatings were examined. The microstructure was heterophase in all cases. The compact sample and plasma-sprayed coating contained SiC, AlN, and ZrB2 as the main phases, and the detonation-sprayed coating additionally had a small amount of nickel and zirconium oxide. Electron microprobe analysis showed that the plasma-sprayed coating had 20 wt.% oxygen; i.e., the coating contained oxide phases in the amount not revealed by X-rays. The compact ceramic sample showed exceptionally high resistance to electrochemical oxidation: electrochemical potential, Ecorr, at which corrosion current occurs is very high and constitutes +1.51 eV. For the detonation- and plasma-sprayed coatings, Ecorr = –0.25 and –0.05 eV, respectively. The great resistance of the compact ceramic material to electrochemical oxidation correlates with its resistance to high-temperature oxidation above 1700°C. This is due to the formation of an Al2O3–SiO2 mullite film on the surface. The lower resistance of the coatings to electrochemical oxidation compared to the compact material is associated with their increased porosity.

中文翻译：

---

ZrB2-SiC-AlN 体系中复合陶瓷和热喷涂涂层的电化学腐蚀

ZrB2-SiC-AlN 致密陶瓷材料和相同成分的热喷涂涂层的极化研究在 3% NaCl 固溶体中进行，以分析它们的阴极和阳极行为。通过热压生产致密陶瓷材料，将 240 μm 厚的等离子喷涂涂层沉积在 C/C-SiC 石墨基板上，并将 340 μm 厚的爆轰喷涂涂层涂覆在 12Kh18N9T 不锈钢上。检查了致密样品和热喷涂涂层的微观结构和相组成。在所有情况下，微观结构都是异相的。致密样品和等离子喷涂涂层含有 SiC、AlN 和 ZrB2 作为主要相，爆炸喷涂涂层还含有少量的镍和氧化锆。电子微探针分析表明等离子喷涂涂层含有 20 wt.% 的氧；即，涂层包含的氧化物相的量未通过 X 射线显示。紧凑的陶瓷样品显示出异常高的电化学氧化抗性：发生腐蚀电流的电化学电位 Ecorr 非常高，构成 +1.51 eV。对于爆炸和等离子喷涂涂层，Ecorr 分别为 –0.25 和 –0.05 eV。致密陶瓷材料对电化学氧化的巨大抵抗与其在 1700°C 以上的高温氧化的抵抗力相关。这是由于在表面形成了 Al2O3-SiO2 莫来石膜。与致密材料相比，涂层对电化学氧化的抵抗力较低与其增加的孔隙率有关。该涂层包含的氧化物相的量未通过 X 射线显示。紧凑的陶瓷样品显示出异常高的电化学氧化抗性：发生腐蚀电流的电化学电位 Ecorr 非常高，构成 +1.51 eV。对于爆炸和等离子喷涂涂层，Ecorr 分别为 –0.25 和 –0.05 eV。致密陶瓷材料对电化学氧化的巨大抵抗与其在 1700°C 以上的高温氧化的抵抗力相关。这是由于在表面形成了 Al2O3-SiO2 莫来石膜。与致密材料相比，涂层对电化学氧化的抵抗力较低与其增加的孔隙率有关。该涂层包含的氧化物相的数量未通过 X 射线显示出来。紧凑的陶瓷样品显示出异常高的电化学氧化抗性：发生腐蚀电流的电化学电位 Ecorr 非常高，构成 +1.51 eV。对于爆炸和等离子喷涂涂层，Ecorr 分别为 –0.25 和 –0.05 eV。致密陶瓷材料对电化学氧化的巨大抵抗与其在 1700°C 以上的高温氧化的抵抗力相关。这是由于在表面形成了 Al2O3-SiO2 莫来石膜。与致密材料相比，涂层对电化学氧化的抵抗力较低与其增加的孔隙率有关。紧凑的陶瓷样品显示出异常高的电化学氧化抗性：发生腐蚀电流的电化学电位 Ecorr 非常高，构成 +1.51 eV。对于爆炸和等离子喷涂涂层，Ecorr 分别为 –0.25 和 –0.05 eV。致密陶瓷材料对电化学氧化的巨大抵抗与其在 1700°C 以上的高温氧化的抵抗力相关。这是由于在表面形成了 Al2O3-SiO2 莫来石膜。与致密材料相比，涂层对电化学氧化的抵抗力较低与其增加的孔隙率有关。紧凑的陶瓷样品显示出异常高的电化学氧化抗性：发生腐蚀电流的电化学电位 Ecorr 非常高，构成 +1.51 eV。对于爆炸和等离子喷涂涂层，Ecorr 分别为 –0.25 和 –0.05 eV。致密陶瓷材料对电化学氧化的巨大抵抗与其在 1700°C 以上的高温氧化的抵抗力相关。这是由于在表面形成了 Al2O3-SiO2 莫来石膜。与致密材料相比，涂层对电化学氧化的抵抗力较低与其增加的孔隙率有关。对于爆炸和等离子喷涂涂层，Ecorr 分别为 –0.25 和 –0.05 eV。致密陶瓷材料对电化学氧化的巨大抵抗与其在 1700°C 以上的高温氧化的抵抗力相关。这是由于在表面形成了 Al2O3-SiO2 莫来石膜。与致密材料相比，涂层对电化学氧化的抵抗力较低与其增加的孔隙率有关。对于爆炸和等离子喷涂涂层，Ecorr 分别为 –0.25 和 –0.05 eV。致密陶瓷材料对电化学氧化的巨大抵抗与其在 1700°C 以上的高温氧化的抵抗力相关。这是由于在表面形成了 Al2O3-SiO2 莫来石膜。与致密材料相比，涂层对电化学氧化的抵抗力较低与其增加的孔隙率有关。