层状ZrB_2-SiC-G陶瓷在1300℃下的抗氧化性及其残余强度的研究

采用流延–层叠–热压的方法制备了不同石墨界面层的层状ZrB_2-SiC-G超高温陶瓷,研究其在1300℃下氧化0.5~10 h的氧化行为以及氧化时间对室温残余强度的影响,观察了增重量随氧化时间的变化,并对其物相和形貌进行了分析。结果表明,石墨界面层中添加40vol%ZrB_2和10vol%SiC制备的层状ZrB_2-SiC-G超高温陶瓷,室温弯曲强度为670 MPa,断裂韧性为13.7 MPa·m^(1/2),氧化10 h后弯曲强度仍达429MPa,断裂韧性仍达10.25 MPa·m^(1/2),优异的残余强度是由于表面形成了致密的SiO_2玻璃层而阻止了材料内部被氧化。

层状ZrB_(2)-SiC/SiC_(w)陶瓷抗氧化性及其残余强度的研究

ZrB2基超高温陶瓷是一种抗氧化、抗烧蚀以及耐高温的结构材料,在航空航天等领域具有广阔的应用前景,但陶瓷材料自身的脆性断裂限制了其应用。近年来,层状结构陶瓷表现出明显的裂纹扩展特性,被认为是提高韧性的一种有效途径。采用流延、热压的方法制备了层状ZrB_(2)-SiC/SiC_(w)超高温陶瓷,研究其在1500℃下的氧化行为,探究了不同氧化时间对残余强度和增重量的影响,并对其物相和形貌进行了分析。结果表明,层状ZrB_(2)-SiC/SiC_(w)超高温陶瓷,室温弯曲强度为607 MPa,断裂韧性为12.5 MPa·m^(1/2),氧化10 h后弯曲强度仍达510 MPa,断裂韧性为7.8 MPa·m^(1/2),这是因为表面形成了致密的SiO_(2)玻璃层而阻止了材料内部被氧化。