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摘要
当前，高超声速飞行器主流SiC基防热材料在1 200～1 700℃内的防热机制主要依靠SiC被动氧化生成的SiO2保护层，但高超声速飞行带来的高温气体效应使得防热材料遭受高温、低压、原子氧载荷，原子氧的高活性将改变SiC氧化反应类型，导致材料丧失防护能力。因此，判别不同飞行工况下材料主/被动氧化类型将直接决定材料的使用阈值，对于高超声速飞行器防热设计和新型防热材料研制极为重要。基于此，本文打破通过分析氧化反应后材料微观成分辨别主/被动氧化反应的传统方法，基于光谱诊断、射频等离子放电及高功率激光技术，建立高温、低压、原子氧环境下SiC基防热材料主/被动氧化反应在线识别方法与系统，实现了SiC基防热材料主/被动氧化反应快速在线识别，经过SEM、EDS和XRD等材料分析，验证了在线识别方法的准确性和可靠性，进一步探究了原子氧环境下SiC材料主动氧化的演化规律，并建立了氧化动力学方程，为SiC基防热材料防护阈值及材料性能改进提供了重要支撑。
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