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摘要
为了提高航空母舰燃气导流板的工作性能,将碳/碳-碳化硅复合材料(C/C-SiC)试件在舰载机尾流中做模拟起飞工况的多次重复烧蚀试验,测定试件的烧蚀率和抗热震性能。采用扫描电镜(SEM)和微CT观察试件烧蚀后的微观形貌,采用能谱分析(EDS)测量燃烧产物的成分,对试件的烧蚀机理和热震损伤机制进行分析。结果表明:试件的线烧蚀率约为0.0405 mm/s,质量烧蚀率约为0.0349 g/s。在热影响区,复合材料基体在热震的作用下出现裂纹,而氧化反应不明显;在过渡区,热震使试件发生氧化反应生成SiO2在碳纤维的周围沉积,形成包鞘结构,有效地阻滞了氧化反应向内部传递,降低了试件的烧蚀率;在烧蚀中心区,生成的SiO2易被高速气流吹除掉而无法大量沉积,对氧化反应的阻滞作用不大,试件在此处烧蚀成凹坑,碳纤维呈尖笋状分布;试件的损伤机制是裂纹和氧化共同作用的结果,复合材料总体表现出优异的抗烧蚀性能。
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