高溫熔滲反應(yīng)制備C-C-SiC-ZrC復(fù)合材料及性能研究.pdf

1、C/C復(fù)合材料作為熱結(jié)構(gòu)材料被廣泛應(yīng)用于航空、航天等領(lǐng)域，使用環(huán)境多為高溫有氧環(huán)境，因此對(duì)其抗氧化耐燒蝕性能提出了苛刻的要求。本論文在分析了國(guó)內(nèi)外C/C復(fù)合材料耐高溫研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了對(duì)C/C-SiC-ZrC復(fù)合材料的研究，具體研究?jī)?nèi)容包括:研究了不同工藝參數(shù)對(duì)高溫熔滲反應(yīng)制備C/C-SiC-ZrC復(fù)合材料密度的影響;研究了C/C-SiC-ZrC復(fù)合材料的力學(xué)性能、氧化性能和燒蝕性能及影響因素。主要結(jié)論如下:
　　(1)實(shí)驗(yàn)表明

2、，熔滲溫度較高，制得材料的密度高;預(yù)制體纖維密度高，引入陶瓷相少，最終材料密度低。初始密度為1.4 g/cm3的2.5D C/C復(fù)合材料在2100℃下進(jìn)行熔滲反應(yīng)，最終材料密度可達(dá)2.16 g/cm3。
　　(2)3D復(fù)合材料纖維與熱解炭結(jié)合差，斷裂時(shí)吸收能量少;內(nèi)部陶瓷相含量少，整體密度低;而且部分纖維參與熔滲反應(yīng)變成較脆的陶瓷相，導(dǎo)致3D復(fù)合材料力學(xué)性能較差。本實(shí)驗(yàn)制得2.5D復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度為147.38MPa，壓縮強(qiáng)度為

3、252.4MPa，3D復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度為50.4MPa，壓縮強(qiáng)度為132.3MPa，兩種材料的彎曲強(qiáng)度較改性前分別提高17.6％和23.4％。
　　(3)溫度低時(shí)SiO2保護(hù)層的自愈合效果不好，導(dǎo)致材料抗氧化性能不佳;3D復(fù)合材料陶瓷相少，抗氧化性能不佳。2.5D復(fù)合材料在1200℃下氧化30min失重率為1.473％，表現(xiàn)出較好的抗氧化性能;3D復(fù)合材料在1200℃下氧化30min失重率為14.097％。
　　(4)表面