發(fā)布時(shí)間：2021-07-26 08:56

　　以不同質(zhì)量比Si C/Zr C有機(jī)前驅(qū)體混合溶液為浸漬劑,采用前驅(qū)體浸漬裂解法（PIP）制得C/CSi C-Zr C復(fù)合材料。對(duì)C/C-Si C-Zr C復(fù)合材料的組成、微觀結(jié)構(gòu)及燒蝕性能進(jìn)行了分析和測(cè)試,探討了Si C/Zr C前驅(qū)體配比對(duì)復(fù)合材料燒蝕性能的影響。結(jié)果表明,隨著Zr C含量的增加,復(fù)合材料的質(zhì)量燒蝕率和線燒蝕率呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢(shì)。采用質(zhì)量比為1∶3的Si C/Zr C前驅(qū)體混合溶液制備的C/C-Si C-Zr C復(fù)合材料具有相對(duì)較好的燒蝕性能,試樣在氧乙炔焰下3 000℃燒蝕20 s,其質(zhì)量燒蝕率和線燒蝕率分別為-0.65 mg/s和21μm/s。Si C-Zr C復(fù)相陶瓷中Zr C含量過(guò)低或過(guò)高均不利于提高其氧化穩(wěn)定性,而Zr C含量適中的Si C-Zr C復(fù)相陶瓷具有較好的氧化穩(wěn)定性。 

【文章來(lái)源】：宇航材料工藝. 2016,46(01)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

/C－SiC－ZrC復(fù)合材料表面的XＲD譜圖

從圖2(c)可以看出，陶瓷相主要由Si元素組成，含有較少的Zr元素，基本無(wú)O元素。從圖2(d)可以看出，材料內(nèi)部存在較多的孔洞，其表面黏附有大量晶須狀陶瓷相［圖2(e)］，這是由于PCS在高溫裂解過(guò)程中產(chǎn)生的CO和SiO氣體在相對(duì)密閉的孔隙中富集，從而氣相生長(zhǎng)形成的晶須狀SiC［15－16］，從圖2(f)可以證實(shí)晶須為SiC。這些SiC晶須的存在可以對(duì)復(fù)合材料起到增強(qiáng)增韌的作用［17］。SZ11的微觀形貌和SZ31較為類似，只不過(guò)SZ11表面的陶瓷相龜裂狀況較SZ31有所好轉(zhuǎn)，材料表面沒(méi)有明顯的陶瓷相剝落痕跡。表面內(nèi)部圖2SZ31的SEM照片及相應(yīng)區(qū)域的面掃描能譜圖Fig．2SEMimagesandEDSspectraofthesampleSZ31圖3為SZ13表面和內(nèi)部截面的SEM照片。從圖3(a)、3(b)中可看出，材料表面由細(xì)小的陶瓷顆粒形成致密均勻的陶瓷涂層，沒(méi)有碳纖維或碳基體裸露在外，部分區(qū)域存在一些微裂紋和孔隙。隨著ZrC含量的增加，形成了尺寸為200nm左右陶瓷顆粒，這些明顯細(xì)化的陶瓷相可以大大減少陶瓷涂層因龜裂嚴(yán)重而從材料表面剝落的情況。從圖3(e)可以看出，孔洞表面依然覆蓋著顆粒狀和晶須狀的陶瓷相。從圖3(c)、(f)可以看出，材料主要由C、Si、Zr元素組成，幾乎不含O元素。所制備C/C－SiC－ZrC復(fù)合材料內(nèi)部Si元素的相對(duì)含量均高于材料表面的，其形成原因與SZ31的類似。隨著ZrC前驅(qū)體用量的宇航材料工藝http://www．yhclgy．com2016年第1期—67—

可以看出，材料內(nèi)部存在較多的孔洞，其表面黏附有大量晶須狀陶瓷相［圖2(e)］，這是由于PCS在高溫裂解過(guò)程中產(chǎn)生的CO和SiO氣體在相對(duì)密閉的孔隙中富集，從而氣相生長(zhǎng)形成的晶須狀SiC［15－16］，從圖2(f)可以證實(shí)晶須為SiC。這些SiC晶須的存在可以對(duì)復(fù)合材料起到增強(qiáng)增韌的作用［17］。SZ11的微觀形貌和SZ31較為類似，只不過(guò)SZ11表面的陶瓷相龜裂狀況較SZ31有所好轉(zhuǎn)，材料表面沒(méi)有明顯的陶瓷相剝落痕跡。表面內(nèi)部圖2SZ31的SEM照片及相應(yīng)區(qū)域的面掃描能譜圖Fig．2SEMimagesandEDSspectraofthesampleSZ31圖3為SZ13表面和內(nèi)部截面的SEM照片。從圖3(a)、3(b)中可看出，材料表面由細(xì)小的陶瓷顆粒形成致密均勻的陶瓷涂層，沒(méi)有碳纖維或碳基體裸露在外，部分區(qū)域存在一些微裂紋和孔隙。隨著ZrC含量的增加，形成了尺寸為200nm左右陶瓷顆粒，這些明顯細(xì)化的陶瓷相可以大大減少陶瓷涂層因龜裂嚴(yán)重而從材料表面剝落的情況。從圖3(e)可以看出，孔洞表面依然覆蓋著顆粒狀和晶須狀的陶瓷相。從圖3(c)、(f)可以看出，材料主要由C、Si、Zr元素組成，幾乎不含O元素。所制備C/C－SiC－ZrC復(fù)合材料內(nèi)部Si元素的相對(duì)含量均高于材料表面的，其形成原因與SZ31的類似。隨著ZrC前驅(qū)體用量的宇航材料工藝http://www．yhclgy．com2016年第1期—67—

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3303251