C/C-ZrB2-SiC复合材料的制备及其性能研究

采用高固相含量的ZrB2和SiC混合浆料浸渍C/C坯体,结合先驱体浸渍裂解工艺进一步增密,制备了C/C-ZrB2-SiC复合材料。研究了复合材料的微观结构、力学性能和抗烧蚀性能。结果表明:ZrB2和SiC陶瓷相相对均匀的分布在C/C坯体的网胎层和针刺区。C/C-ZrB2-SiC复合材料具有良好的力学性能,其抗弯强度为325.43 MPa。在氧乙炔火焰2500℃下烧蚀120 s后,复合材料显示了优异的烧蚀性能,其质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.776 mg/s和0.908μm/s。氧化形成的SiO2和B2O3的挥发吸热以及熔融态ZrO2的阻氧作用是C/C-ZrB2-SiC复合材料具有良好烧蚀性能的主要原因。

高固相含量浆料浸渍结合PIP法制备C/C–ZrB2–SiC复合材料及其性能（英文）

往C/C复合材料中加入超高温陶瓷,以满足其在高温有氧环境中的应用。采用高固相含量浆料浸渍结合前驱体浸渍裂解工艺制备C/C-ZrB2-SiC复合材料,研究ZrB2浆料的分散性和流变行为,以及C/C-ZrB2-SiC复合材料的显微组织、力学性能和烧蚀性能。结果表明:硼化锆浆料在分散剂聚乙烯胺含量为0.40 wt.%、pH值为5的条件下具有良好的分散性和较低的黏度。陶瓷相均匀地分布在C/C复合材料的网胎层和针刺区;C/C-ZrB2-SiC复合材料的抗弯强度为309.30MPa,其在2500℃氧乙炔火焰烧蚀条件下显示出优异的烧蚀性能,质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.40 mg/s和0.91μm/s。此外,在烧蚀过程中,复合材料表面形成连续、致密的二氧化锆层,能有效地降低氧气向材料内部的扩散速率,对复合材料形成良好的保护。