C/C基体密度对C/C-SiC-ZrC复合材料性能的影响

作者：李军; 杨鑫; 黄启忠; 刘红卫; 苏哲安; 李帅鹏

来源：粉末冶金材料科学与工程, 2016, 21(06): 907-916.

• C/C-SiC-ZrC复合材料
• 线膨胀
• 烧蚀
• 抗压强度
• 先驱体浸渍裂解法(PIP)
• 微观结构
• 基体密度

分别以密度为1.26 g/cm3和1.46 g/cm3的C/C复合材料作为基体材料,用有机硅和乙酸锆作为先驱体,采用先驱体浸渍裂解法(precursor infiltration pyrolysis,PIP)制备C/C-SiC-ZrC复合材料,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等检测手段分析该复合材料的成分和微观结构,研究C/C基体密度对材料抗压强度、线膨胀系数以及抗烧蚀性能的影响。结果表明,C/C基体密度为1.46 g/cm3时C/C-SiC-ZrC复合材料的抗压强度较高(146.36 MPa)、线膨胀系数较小。C/C基体密度为1.26 g/cm3的C/C-SiC-ZrC复合材料具有更优的抗烧蚀性能,经过30 s烧蚀后,其质量烧蚀率和线烧蚀率分别为-2.9×10-4g/s和1.7×10-3 mm/s,这主要是因为C/C基体密度较低时,材料中的陶瓷含量更高,当烧蚀发生时,能更快地在材料表面形成SiO2-ZrO2氧化物薄膜,从而减缓材料内部基体的进一步烧蚀。

• 单位
  中南大学; 粉末冶金国家重点实验室