陶瓷前驱体配比对Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料抗氧化性能的影响

摘要

以SiC、ZrC、ZrB2前驱体和二甲苯可溶煤沥青为原料共裂解制备了Si-Zr-B掺杂沥青,掺杂沥青经共炭化、冷压成型以及高温热处理得到了Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料.采用XRD、SEM、EDS等手段分析了掺杂沥青基炭材料的组成和微观形貌,并研究了其在1500℃静态空气环境中的氧化行为.结果表明,随着SiC前驱体含量的降低,Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料的失重率呈现先减少后增大的趋势,当原料中SiC、ZrC和Zrg2前驱体质量比为1∶2∶1时,所制备的样品具有较好的抗氧化性能,它在1500℃氧化4h,失重为27.5wt％,氧化深度为0.7mm.在Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料表面氧化形成的致密的SiO2-ZrO2-B2O3玻璃态阻氧层可以有效降低氧化性气氛向材料内部扩散的速率,提高其抗氧化性能.