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超高温防热材料烧蚀机理研究——从C/C、C/C-UHTC到C/SiC、C/ZrB2-SiC复合材料

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本文以超高温防热材料为研究对象，从C/C烧蚀材料着手，提出开展微烧蚀C/C-UHTC复合材料研究，并在此基础上进一步开展了零烧蚀C/ZrB2-SiC复合材料研究。为了提高C/C的抗氧化性能，并改善超高温陶瓷(UHTC)的抗热震性能，将ZrB2等超高温陶瓷颗粒引入制备C/C-UHTC复合材料，系统研究了材料在氧-乙炔超高温环境下UHTC添加剂、热流密度、烧蚀时间对烧蚀行为的影响。结果表明，热量密度为3920kW/m2时，ZrB2的添加显著提高了C/C的抗烧蚀性能。随着热流密度从3200降至2380kW/m2，C/C-ZrB2中添加少量SiC能有效改善材料的抗烧蚀性能，C/C-4ZrB2-1SiC显示出很好的长时间微烧蚀特性。HfC的添加对C/C-1ZrB2-2SiC烧蚀性能的提高起到积极的作用，而TaC的添加则恶化了材料的烧蚀性能。将SiC基体取代C基体，通过纤维-粉末混编技术和快速CVI工艺制各得到C/SiC和C/ZrB2-SiC复合材料，研究了材料在电弧风洞烧蚀条件下材料的烧蚀行为。结果表明，两种材料均表现出较好的零烧蚀特性，C/ZrB2-SiC的烧蚀表面平整，形成了均匀致密的氧化物层，且烧蚀表面温度低于C/SiC约50℃。

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来源
《中国空间科学学会空间材料专业委员会2009学术交流会》|2009年|173-182|共10页
会议地点长沙
作者
汤素芳; 邓景屹; 王石军; 刘文川;
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作者单位

中国空间科学学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类非金属复合材料;
关键词
超高温防热材料; 烧蚀机理; 碳化硅复合材料; 抗氧化性能; UHTC添加剂; 烧蚀行为;

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