根據(jù)高溫金屬在高溫下氧化機(jī)理，ZS-1021耐高溫防氧化涂料對(duì)氧阻隔層是阻止高溫原子氧的擴(kuò)散侵入，擴(kuò)散侵入的原子氧會(huì)在高溫下與基體發(fā)生反應(yīng)，削弱涂層與基體的結(jié)合，影響涂層的使用壽命。根據(jù)使用要求，抗氧化涂層有效工作時(shí)間一般在100 h以上，C/C 復(fù)合材料允許最大氧化失重為1％，允許最大氧化速率為0.01％/h。針對(duì)以上工況要求，ZS-1021耐高溫防氧化涂料，生產(chǎn)時(shí)采用了志盛威華特制高溫溶液，耐溫可以達(dá)到1800℃，可以長(zhǎng)時(shí)間耐火燒烤，材料采用納米魚鱗片狀結(jié)構(gòu)，致密性好，有效的防止氧在高溫下的擴(kuò)散，解決氧化氣體接觸基體材料，抗氧化性能好，涂層硬度可以達(dá)到7-8H，硬度高于金屬的硬度。ZS-1021耐高溫防氧化涂料包括了封填和耐燒蝕兩個(gè)層次的功能。封填層，即此層材料在高溫下變成熔融狀態(tài)，會(huì)對(duì)涂層體系中由于熱膨脹系數(shù)不匹配所產(chǎn)生的裂紋進(jìn)行封填，可以有效的防止氧的侵入以及C的擴(kuò)散；ZS-1021耐燒蝕層的存在最為關(guān)鍵，由于高溫復(fù)合材料主要應(yīng)用在航空航天和軍事領(lǐng)域，其零部件一般都在高速氣流中工作，如重返大氣層時(shí)的氣動(dòng)加熱可達(dá)1300～1700℃，耐燒蝕層需要有效的抵抗氣流中熱顆粒對(duì)涂層的沖刷和涂層自身的蒸發(fā)。
     為了解決C/C、C/SiC和SiC/SiC高溫復(fù)合材料抗高溫氧化能力不足的問(wèn)題，需要通過(guò)開發(fā)新的涂層涂刷保護(hù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)新型抗氧化防護(hù)涂層滿足1700℃以上使用要求的目標(biāo)。多次對(duì)北京志盛威華耐高溫防氧化涂料研究發(fā)現(xiàn)，防氧化涂料涂層熱膨脹系數(shù)均明顯高于石墨材料或沿纖維方向的復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)。這使得ZS-1021耐高溫防氧化涂料涂層和高溫復(fù)合材料在高溫下的機(jī)械相容性較差。一方面，由于ZS-1021耐高溫防氧化涂料涂層通常在高溫下沉積而成，其較高的熱膨脹系數(shù)使得涂層中存在一些微裂紋，高溫下微裂紋處的炭暴露于氧化氣氛中發(fā)生氧化反應(yīng)而失重；另一方面,當(dāng)復(fù)合材料工作在從室溫至高溫的熱沖擊條件下，涂層中的微裂紋將會(huì)擴(kuò)展，涂層有剝離和脫落的危險(xiǎn)。涂刷志盛ZS-1011石墨過(guò)渡層的主作用是降低涂層與復(fù)合材料之間CTE的不匹配程度，排除材料中的空氣，增加涂層和基材的附著力，減少防氧化涂層裂紋的產(chǎn)生，避免剝離和脫落。