SiC-C/SiC复合材料的高温低周应力腐蚀机理与寿命预测

研究了SiC涂层连续碳纤维增韧的SiC基复合材料(SiC-C/SiC)在低频拉-拉循环应力下,干氧环境、水蒸气环境、湿氧环境以及含硫酸钠蒸气环境中,1000℃、1200℃和1300℃高温下的应力氧化与应力腐蚀情况。通过比较复合材料在相同循环应力条件下、不同温度和环境中的寿命,揭示了复合材料在高温、循环应力状态下的腐蚀机理。研究发现,在循环应力状态下,氧气是导致SiC-C/SiC复合材料寿命下降的主要因素。1000℃<T<1300℃时,循环应力作用下SiC-C/SiC复合材料的失效机制是由碳纤维和氧气的反应机制控制的,其寿命随温度升高而线性下降。提出了SiC-C/SiC复合材料在拉-拉循环应力作用下的寿命预测公式,并利用试验结果验证了其正确性。