高超聲速飛行器的發(fā)展對于太空探索及國家安全都具有重大戰(zhàn)略意義。在高速進(jìn)入大氣層的過程中,飛行器將面臨極端服役環(huán)境,其熱防護(hù)結(jié)構(gòu)及材料遭受熱侵蝕、氧化、熱沖擊等嚴(yán)峻考驗(yàn)。超高溫陶瓷（UHTC）在極端環(huán)境中能夠保持物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,被認(rèn)為是高超聲速飛行器最佳候選熱防護(hù)材料之一。然而,UHTC材料固有脆性、抗熱沖擊性能差等缺點(diǎn),限制了其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。此外,限制于UHTC的制備技術(shù),將UHTC連接成大型結(jié)構(gòu)件應(yīng)用于高超聲速飛行器熱防護(hù)系統(tǒng)是極為必要的。連接結(jié)構(gòu)須經(jīng)受復(fù)雜熱沖擊環(huán)境的考驗(yàn),其抗燒蝕性能、抗熱沖擊性能直接決定了高超聲速飛行器服役壽命。因此如何準(zhǔn)確表征、評價及提高UHTC材料及連接結(jié)構(gòu)的抗燒蝕性能、抗熱沖擊性能一直是UHTC領(lǐng)域研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。本文首先利用放電等離子燒結(jié)方法制備了ZrB₂–0.5 vol.%SiC和ZrB₂–20 vol.%SiC,并采用納米壓痕法研究分析了其力學(xué)性能。此外,基于拉曼光譜發(fā)法測量了ZrB₂–20vol.%SiC超高溫陶瓷中SiC相的殘余應(yīng)力。結(jié)果發(fā)現(xiàn),SiC相主要表現(xiàn)為壓應(yīng)力... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

幾種代表性的高超聲速飛行器Fig.1.1Severalrepresentativehypersonicvehicles

高超聲速飛行器駐點(diǎn)溫度與飛行馬赫數(shù)關(guān)系

2圖 1. 3 高超聲速飛行器飛行示意圖Fig. 1.3 Schematic diagram of hypersonic aircraft flight國航空航天事業(yè)不斷取得重大突破，國防與軍事力量逐漸強(qiáng)統(tǒng)和熱防護(hù)材料的迅猛發(fā)展。在極端環(huán)境中，熱防護(hù)系統(tǒng)和聲速飛行器安全服役的基石[8,9]。目前可在高超聲速飛行器主要是金屬熱防護(hù)材料[9,10]、C/C復(fù)合材料[11-13]、C/SiC復(fù)合料[16-19]（Ultra High Temperature Ceramic, UHTC）。金屬于組裝和重復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)，其可應(yīng)用于較大面積防熱結(jié)構(gòu)，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Design,Preparation and Properties of Carbon Fiber Reinforced Ultra-High Temperature Ceramic Composites for Aerospace Applications:A Review[J]. Sufang Tang,Chenglong Hu.  Journal of Materials Science & Technology. 2017(02)
[2]高超聲速飛行器兩類典型防熱材料的性能表征與評價[J]. 韓杰才,梁軍,王超,欒旭.  力學(xué)進(jìn)展. 2009(06)
[3]陶瓷連接技術(shù)進(jìn)展[J]. 潘裕柏,江東亮.  硅酸鹽通報. 1989(06)

博士論文
[1]計及使役環(huán)境的高溫陶瓷材料抗熱震性能及表征方法研究[D]. 李定玉.重慶大學(xué) 2015



本文編號：3615402