资源描述：
《C_C复合材料ZrC_SiC抗烧蚀涂层性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、固体火箭技术第34卷第1期JournalofSolidRocketTechnologyVo.l34No.12011C/C复合材料ZrC/SiC抗烧蚀涂层性能研究李照谦,李贺军,曹翠微,李克智,张守阳,赵华(西北工业大学凝固技术国家重点实验室C/C复合材料工程中心,西安710072)摘要:综合利用固相浸渗法和涂刷法,在C/C复合材料表面制备了一种ZrC/SiC抗烧蚀涂层。通过氧乙炔实验测试了所制备ZrC/SiC涂层的抗烧蚀性能,并用
2、XRD、SEM分析了涂层烧蚀前后的物相组成及微观形貌,研究了涂层的抗烧蚀机理。结果表明,此ZrC/SiC涂层与基体的结合性能及热稳定性能良好;涂层烧蚀机理是热化学烧蚀、热物理烧蚀和机械剥蚀的综合作用,该涂层有极低的质量烧蚀率。关键词:C/C复合材料;烧蚀机理;ZrC/SiC;微观形貌中图分类号:V258文献标识码:A文章编号:10062793(2011)01010504InvestigationonablationcharacteristicsofC/Ccompositeswi
3、thZrC/SiCcoatingLIZhaoqian,LIHejun,CAOCuiwe,iLIKezh,iZHANGShouyang,ZHAOHua(C/CCompositesTechnologyResearchCenter,StateKeyLaboratoryofSolidificationProcessing,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xia'n710072,China)Abstract:AkindofantierosionZrC/
4、SiCcoatingforC/Ccompositeswaspreparedbyatwostepmethodofpackcementationandslurry.Theablationcharacteristics,phasecompositionandmicrostructureofZrC/SiCcoatingwerestudiedbyoxyacetyleneflametest,XRDandSEM,respectively.Theablationmechanismofthecoatingwa
5、salsoinvestigated.ItshowsthattheZrC/SiCcoatingcombineswellwiththesubstrateandhasfinethermalstability.ThemassablationrateoftheZrC/SiCcoatingisverylow.Theablationmechanismofthecoatingisasynergisticeffectofthermochemicalablation,thermophysicalablatio
6、nandmechanicalerosion.Keywords:carboncarboncomposite;ablationmechanism;ZrC/SiC;microstructure0引言HfC、TaC、NbC、ZrC等,美、俄、法等国均已开展这方面可重复使用航天器、新型固体火箭发动机和高超的研究,并已取得阶段性成果。音速宇宙飞船等所需材料的工作温度可达3000以目前,常用的涂层制备方法主要有固相浸渗、化学上,并能在烧蚀环境下承受高压气流和高速粒子的侵气相沉积(CVD)、等离子喷涂和涂
7、刷法等。涂层制备蚀,发展具有优异抗烧蚀性能的材料已成为世界各国方法直接影响涂层的性能,固相浸渗法容易制得成分[1]的研究热点。C/C复合材料因具有密度低、高温力梯度变化的涂层,界面与基体结合力强,缺点是涂层表学性能优异、热膨胀系数低、耐热冲击等特点,被认为面易形成裂纹,不适用于大尺寸试样;涂刷法工艺简[2-4]是最理想的超高温应用材料之一。但C/C复合材单,容易操作,而且可人为控制结构,容易实现多层、梯料在高温和高速气流下显著氧化和烧蚀,已不能满足度涂层,但抗热震性能差,需热处理以保证界面结合强
8、[5-7]新一代高性能航空航天器发展的需求。近年来,国内度。综合利用固相浸渗法和涂刷法可达到较好的外提出应用难熔碳化物涂层来提高C/C复合材料的使用效果。SiC具有熔点高(2700)、高温强度高、抗抗氧化能力和抗冲刷能力、降低烧蚀率、承受更高的燃氧化、耐腐蚀、热膨胀系数小和化学稳定性好等特点,气温度或更长的工作时间,所用的难熔碳化物有SiC、并与C/C材料具有良好的化学相容性及机械相容性。收稿日期:20100510;修回日期:20100603。基金项目:国家自然科学基金资助项目(90
