碳/碳复合材料的激光烧蚀行为与机制

作者：耿莉; 成溯; 付前刚; 李贺军^*

来源：复合材料学报, 2022, 39(09): 4337-4343.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20220825.002

• 碳/碳(C/C)复合材料
• 激光烧蚀
• 烧蚀速率
• 机制
• 热量载荷

碳/碳(C/C)复合材料作为性能优良的耐烧蚀材料得到了广泛的应用，其作为抗激光烧蚀材料的潜力待被发掘。本文制备了不同密度的C/C复合材料，在无氧环境下以CO2激光器为光源，探究了高能激光与C/C复合材料之间的作用机制，系统地分析了材料的特性和激光参数不同对烧蚀表现的影响。采用三维轮廓仪对线烧蚀率进行表征。结果表明，随着烧蚀时间或激光功率的变化，C/C复合材料的烧蚀表现均为非线性变化。C/C复合材料的本征特性决定了其热量载荷。密度越高的C/C复合材料，其热量载荷越高，烧蚀性能越好。热量载荷与激光热流密度之间的关系则决定了材料的烧蚀表现，当激光的热流密度大于材料的热流载荷时，烧蚀速率会呈阶跃式攀升。

• 单位
  材料学院; 西北工业大学