Fe基高温合金涂层封填C/C-ZrC-SiC复合材料的制备及抗烧蚀机制

来源期刊：复合材料学报2019年第7期

论文作者：田甜 孙威 熊翔 徐永龙 湛紫章 陈招科

文章页码：1691 - 1699

关键词：C/C-ZrC-SiC复合材料;Fe基高温合金涂层;低压悬浮浸渗;烧蚀;复合氧化物;

摘    要：为了改善C/C-ZrC-SiC复合材料在高超声速飞行器热防护领域的使用性能,采用低压悬浮浸渗法制备出Fe基高温合金涂层封填C/C-ZrC-SiC复合材料。利用XRD、SEM、EDS等手段研究氧乙炔焰烧蚀前后Fe基高温合金涂层封填C/C-ZrC-SiC复合材料表层微观结构演变规律,阐明了Fe基高温合金涂层对C/C-ZrC-SiC复合材料烧蚀行为的影响。结果表明:C/C-ZrC-SiC复合材料在1 650℃的大气环境下并通过低压悬浮浸渗法浸渗2h后,其表层形成一层均匀、致密、且结合紧密的Fe基高温合金涂层。在2 500℃下烧蚀180s后,改性后的C/CZrC-SiC复合材料表面出现较小的烧蚀坑,质量烧蚀率相比未表面改性的试样降低了8%,线烧蚀率降低了35%。且表面生成一层均匀致密的Fe2O3-ZrO2复合氧化物保护层,大大降低了表面裂纹、孔洞等缺陷的产生,从而降低了氧的扩散速率及缺陷带来的应力集中。最终Fe基高温合金覆盖层提高了C/C-ZrC-SiC复合材料的高温抗氧化性和抗机械剥蚀性能。