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反应熔渗制备ZrC-SiC/(C/C)复合材料组织结构及耐烧蚀性能

孙泽旭 周哲 张贝 易君 易茂中 冉丽萍

孙泽旭, 周哲, 张贝, 等. 反应熔渗制备ZrC-SiC/(C/C)复合材料组织结构及耐烧蚀性能[J]. 复合材料学报, 2019, 36(10): 2371-2379. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190103.001
引用本文: 孙泽旭, 周哲, 张贝, 等. 反应熔渗制备ZrC-SiC/(C/C)复合材料组织结构及耐烧蚀性能[J]. 复合材料学报, 2019, 36(10): 2371-2379. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190103.001
SUN Zexu, ZHOU Zhe, ZHANG Bei, et al. Microstructure and ablation properties of ZrC-SiC/(C/C) composite prepared by reaction melting infiltration[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2019, 36(10): 2371-2379. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190103.001
Citation: SUN Zexu, ZHOU Zhe, ZHANG Bei, et al. Microstructure and ablation properties of ZrC-SiC/(C/C) composite prepared by reaction melting infiltration[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2019, 36(10): 2371-2379. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190103.001

反应熔渗制备ZrC-SiC/(C/C)复合材料组织结构及耐烧蚀性能

doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190103.001
基金项目: 长时抗氧化碳/碳复合材料×××研究(442202××××)
详细信息
    通讯作者:

    易茂中,博士,教授,研究方向为碳碳复合材料、碳陶复合材料,E-mail:yimaozhong@126.com

  • 中图分类号: TB332

Microstructure and ablation properties of ZrC-SiC/(C/C) composite prepared by reaction melting infiltration

  • 摘要: 采用反应熔渗法(RMI)制备出密度为3.288 g/cm3的ZrC-SiC/(C/C)复合材料,采用SEM-EDS、XRD和TEM等分析手段研究了ZrC-SiC/(C/C)复合材料的微观组织结构。结果表明:陶瓷相填充充分且均匀分布在C/C复合材料基体中,其内部组织主要由ZrC、SiC、热解炭(PyC)和碳纤维(CF)组成。熔渗剂反应充分,复合材料内部未检测到残余未反应金属Zr、Si。采用氧乙炔烧蚀设备检测ZrC-SiC/(C/C)复合材料在2 500℃下,烧蚀时间分别为30 s、60 s和90 s的烧蚀性能,其质量烧蚀率分别为5.667 mg/s、2.907 mg/s和3.030 mg/s,线烧蚀率分别为1.001 μm/s、4.662 μm/s和4.450 μm/s。试验结果表明,在高温烧蚀过程中,ZrC-SiC/(C/C)复合材料烧蚀中心区陶瓷相逐渐氧化生成ZrO2和SiO2;生成的ZrO2和SiO2混合物保护并填充复合材料烧蚀孔隙,阻止氧化反应向材料内部进行,有效提高了材料的烧蚀性能。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-18
  • 刊出日期:  2019-10-15

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