高致密ZrB_(2)-ZrC复合材料的高压制备及热烧蚀性能

超高温陶瓷具有高熔点、高热导率、抗氧化烧蚀等优异性能,是可重复使用的高超声速飞行器防热部件的重要候选材料之一。利用高压技术制备出了高致密超高温陶瓷ZrB_(2)-ZrC复合材料。通过调控合成条件和原料配比,研究了合成压力和烧结助剂ZrC对复合材料抗热烧蚀性能的影响规律。结果表明:在压力3.2 GPa、温度950℃的条件下制备出的ZrB_(2)-ZrC复合材料的致密度达到95%以上,该复合材料在1600℃烧蚀下的最优质量烧蚀率为17μg/s,在2000℃下的最优质量烧蚀率为30μg/s;在合成压力为2.9 GPa、温度为950℃的条件下,改变烧结助剂ZrC的含量可以影响复合材料的热烧蚀性能。其中,当ZrB_(2)与ZrC的摩尔比为8∶1时,制备的ZrB_(2)-ZrC复合材料经1600℃烧蚀后的质量烧蚀率达到最低值(35μg/s)。

2D-C/C复合材料结构与性能的研究进展

2D-C/C复合材料是以二维碳纤维为增强体,以化学气相渗透的热解碳或液相浸渍-炭化的树脂碳、沥青碳为基体组成的一种纯碳多相二维结构材料,是一种新型高性能结构功能复合材料,大量运用在航空航天等高新技术领域。目前研究集中于其宏观性能方面,难点在于其组织结构和性能的可控性、可调性。主要介绍了二维碳纤维预制体和针刺碳纤维,基体碳的微观结构和添加剂,纤维/基体界面和界面修饰,以及制备工艺对2D-C/C复合材料性能的影响。结合2D-C/C复合材料的结构特点,概述了2D-C/C复合材料热物理性能、力学性能及氧化烧蚀等行为的各向异性。此外,还展望了其研究发展方向。