反应熔渗制备ZrC-SiC/（C/C）复合材料组织结构及耐烧蚀性能
来源期刊：复合材料学报2019年第10期
论文作者：孙泽旭 周哲 张贝 易君 易茂中 冉丽萍
文章页码：2371 - 2379
关键词：C/C复合材料;反应熔渗(RMI);ZrC-SiC/（C/C）;烧蚀性能;烧蚀机制;
摘 要：采用反应熔渗法（RMI）制备出密度为3.288g/cm3的ZrC-SiC/（C/C）复合材料,采用SEM-EDS、XRD和TEM等分析手段研究了ZrC-SiC/（C/C）复合材料的微观组织结构。结果表明:陶瓷相填充充分且均匀分布在C/C复合材料基体中,其内部组织主要由ZrC、SiC、热解炭（PyC）和碳纤维（CF）组成。熔渗剂反应充分,复合材料内部未检测到残余未反应金属Zr、Si。采用氧乙炔烧蚀设备检测ZrC-SiC/（C/C）复合材料在2 500℃下,烧蚀时间分别为30s、60s和90s的烧蚀性能,其质量烧蚀率分别为5.667mg/s、2.907mg/s和3.030mg/s,线烧蚀率分别为1.001μm/s、4.662μm/s和4.450μm/s。试验结果表明,在高温烧蚀过程中,ZrC-SiC/（C/C）复合材料烧蚀中心区陶瓷相逐渐氧化生成ZrO2和SiO2;生成的ZrO2和SiO2混合物保护并填充复合材料烧蚀孔隙,阻止氧化反应向材料内部进行,有效提高了材料的烧蚀性能。
孙泽旭，周哲，张贝，易君，易茂中，冉丽萍
中南大学粉末冶金国家重点实验室
摘 要：采用反应熔渗法（RMI）制备出密度为3.288g/cm3的ZrC-SiC/（C/C）复合材料,采用SEM-EDS、XRD和TEM等分析手段研究了ZrC-SiC/（C/C）复合材料的微观组织结构。结果表明:陶瓷相填充充分且均匀分布在C/C复合材料基体中,其内部组织主要由ZrC、SiC、热解炭（PyC）和碳纤维（CF）组成。熔渗剂反应充分,复合材料内部未检测到残余未反应金属Zr、Si。采用氧乙炔烧蚀设备检测ZrC-SiC/（C/C）复合材料在2 500℃下,烧蚀时间分别为30s、60s和90s的烧蚀性能,其质量烧蚀率分别为5.667mg/s、2.907mg/s和3.030mg/s,线烧蚀率分别为1.001μm/s、4.662μm/s和4.450μm/s。试验结果表明,在高温烧蚀过程中,ZrC-SiC/（C/C）复合材料烧蚀中心区陶瓷相逐渐氧化生成ZrO2和SiO2;生成的ZrO2和SiO2混合物保护并填充复合材料烧蚀孔隙,阻止氧化反应向材料内部进行,有效提高了材料的烧蚀性能。
关键词：C/C复合材料;反应熔渗(RMI);ZrC-SiC/（C/C）;烧蚀性能;烧蚀机制;
