不同ZrC含量的（C/C）/SiC-ZrC复合材料的抗烧蚀性能
来源期刊：复合材料学报2020年第9期
论文作者：王玲玲 闫联生 郭春园 张宏亮 王坤杰
文章页码：2250 - 2257
关键词：(C/C)/SiC-ZrC;复相陶瓷;抗烧蚀性能;表面温度;烧蚀机制;
摘 要：采用先驱体转化（PIP）法制备了不同ZrC含量的（C/C）/SiC-ZrC复合材料,考察了ZrC含量对复合材料微观结构和抗烧蚀性能的影响。结果表明,氧乙炔烧蚀600 s后,（C/C）/SiC复合材料表面疏松,出现了较大的烧蚀凹坑;而（C/C）/SiC-ZrC复合材料表面相对较致密,被白色氧化物质覆盖,烧蚀率均有所降低。在较低的ZrC含量下,（C/C）/SiC-ZrC复合材料表面形成ZrO2-SiO2二元共熔体系氧化膜,有效抑制氧化性气氛向复合材料内部渗透,同时氧化物不断熔化和挥发,降低了复合材料烧蚀表面的温度;而当ZrC体积分数为12.4vol%时,在烧蚀过程中（C/C）/SiC-ZrC复合材料表面能形成一个ZrO2外层/SiO2内层的双层结构保护膜,ZrO2是一种优异的热障材料,且导热系数较低,使烧蚀过程中烧蚀区域热扩散降低,因此（C/C）/SiCZrC复合材料表现为较高的表面温度,但双层氧化膜阻挡有氧气氛进一步进入复合材料内部,使复合材料表现出优异的抗烧蚀性能。
王玲玲1，闫联生1，郭春园1，张宏亮2，王坤杰1
1. 西安航天复合材料研究所2. 空军装备部驻西安第八军事代表室
摘 要：采用先驱体转化（PIP）法制备了不同ZrC含量的（C/C）/SiC-ZrC复合材料,考察了ZrC含量对复合材料微观结构和抗烧蚀性能的影响。结果表明,氧乙炔烧蚀600 s后,（C/C）/SiC复合材料表面疏松,出现了较大的烧蚀凹坑;而（C/C）/SiC-ZrC复合材料表面相对较致密,被白色氧化物质覆盖,烧蚀率均有所降低。在较低的ZrC含量下,（C/C）/SiC-ZrC复合材料表面形成ZrO2-SiO2二元共熔体系氧化膜,有效抑制氧化性气氛向复合材料内部渗透,同时氧化物不断熔化和挥发,降低了复合材料烧蚀表面的温度;而当ZrC体积分数为12.4vol%时,在烧蚀过程中（C/C）/SiC-ZrC复合材料表面能形成一个ZrO2外层/SiO2内层的双层结构保护膜,ZrO2是一种优异的热障材料,且导热系数较低,使烧蚀过程中烧蚀区域热扩散降低,因此（C/C）/SiCZrC复合材料表现为较高的表面温度,但双层氧化膜阻挡有氧气氛进一步进入复合材料内部,使复合材料表现出优异的抗烧蚀性能。
关键词：(C/C)/SiC-ZrC;复相陶瓷;抗烧蚀性能;表面温度;烧蚀机制;
