C/C-ZrC(ZrB2)-SiC复合材料抗烧蚀性能研究

摘要

选用炭纤维针刺预制体为增强体,以热解炭、碳化硅(SiC)、硼化锆(ZrB2)与碳化锆(ZrC)陶瓷为基体,采用液相先驱体浸渍裂解(PIP)法制备三组C/C-ZrC(ZrB2)-SiC复合材料:C/C-ZrC-SiC复合材料、C/C-ZrB2-SiC复合材料与C/C-ZrC-ZrB2-SiC复合材料,通过电弧风洞实验考察材料在2200K环境下的抗烧蚀性能,试验表明,C/C-ZrB2-SiC与C/C-ZrC-ZrB2-SiC复合材料在2200K环境下,600 s试验后质量烧蚀率在10-6g/(cm2·s)数量级.C/C-ZrC-SiC复合材料在2200K环境下,短时间试验后质量烧蚀率在10-4g/(Cm2·s),抗烧蚀性能逊于其它两组复合材料,这主要是由于在风洞升温过程中ZrB2-SiC复相陶瓷与ZrC-ZrB2-SiC复相陶瓷的氧化产物Zr02、Si02与B203互混,在不同的温度区间可以有效保护材料,在一定程度上起到全温域范围的热防护作用.