涂层孔隙对基体碳/碳材料的氧化损伤模拟

作者：周述光^*; 刘骁; 国义军

来源：中国表面工程, 2019, 32(02): 154-162.

• 氧化损伤
• 保护涂层
• 孔隙
• 碳/碳
• 碳化硅

碳/碳(C/C)复合材料广泛应用于高超声速飞行器,其表面有碳化硅(Si C)基的保护涂层,旨在将氧气与底层基体C/C隔离。涂层中存在的孔隙成为氧气直达底层C/C材料的通道。C/C材料被氧化,侵蚀出空穴,严重时造成局部热防护失效。针对原有的气体扩散两步模型进行了改进,去掉了O2/CO反应界面固定的限制,考虑了空穴中扩散的影响,提出了折合孔隙深度与弯曲因子的处理方法。采用改进模型模拟涂层下面C/C材料氧化空穴半径,计算值与试验测量值吻合良好,验证了模型的有效性。改进模型可用于预测涂层保护的基体C/C材料的氧化空穴尺寸和评估氧化损伤。

• 单位
  中国空气动力研究与发展中心