通过化学气相沉积技术制备的碳化硅(CVD SiC)具有许多优异的性能,可作为高温半导体、硬质耐磨涂层和抗高温氧化涂层等重要材料使用。本文采用等温等压化学气相沉积技术,分别以CH3SiCl3(MTS,Methyltrichlorosilane)-H2和SiCl4—CH4-H2为气源,在800～1100℃的沉积温度范围和一个大气压实验条件下,在堇青石陶瓷基体上制备了SiC薄膜材料,研究了两种气源沉积SiC的化学气相沉积速率。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、显微拉曼光谱(MRS)、X射线色散能谱仪(EDS)、高分辨电子显微镜(HRTEM)等分析测试技术对所制备的CVD SiC薄膜的结构和组成进行了表征。研究发现H2/MTS摩尔比、H2/SiCl4摩尔比、沉积温度、比表面积以及反应室内不同位置等工艺参数对SiC的沉积速率、沉积薄膜的结构和生长形貌有着重要的影响。　　 研究表明:化学气相沉积是一个复杂的气固相反应过程,SiC是气相反应和表面反应相互竞争的结果。该过程可以分为低温和高温两个截然不同的化学过程,并且沉积速率并不总是随温度的升高而增大。以CH3SiCl3-H2为气源时,低温下主要发生Si与SiC的共沉积,高温下发生SiC的化学气相沉积。同时氢气浓度和基体比表面积对沉积速率均有重要影响。由SiCl4-CH4-H2生成SiC的化学气相沉积过程,在低温沉积受表面反应控制；高温沉积是由大的气相分子的形成所控制,其表观活化能约为152kJ·mol-1。　　 沉积薄膜分析测试结果显示:当沉积温度为1100℃时,以CH3SiCl3-H2为气源沉积可得到纯净的SiC薄膜,且以β-SiC(111)为择优定向生长面,薄膜由微米级的六角形结构颗粒组成。以SiCl4—CH4-H2为气源沉积得到非晶态碳掺杂的SiC薄膜。SiC的生长形貌为半球状的胞状晶,颗粒以层状堆积方式生长,颗粒长大不充分,相接触的堆积颗粒之间存在明显界面。沿基体长度方向,SiC从晶粒直径较大的胞状晶结构层状堆积转变为结构疏松、直径细小的团簇生长,薄膜的组成颗粒尺寸明显增大。此外,以CH3SiCl3-H2为气源沉积的SiC颗粒平均粒径均比以SiCl4-CH4-H2为气源沉积的颗粒粒径大。　　 本研究制备的碳化硅薄膜可用作炭/炭复合材料的抗氧化涂层。使用包埋法和包埋/化学气相沉积二步法制备的炭/炭复合材料抗氧化涂层的结果显示:经化学气相沉积方法处理过的氧化涂层均匀致密,很好的覆盖了包埋涂层,封填了原有的孔隙,因而能有效的阻止氧的渗透,极大地提高了炭/炭复合材料的高温防氧化性能。