| 颗粒冲蚀对注射法制备C/C-ZrC-SiC复合材料 抗烧蚀性能的影响研究 |
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| 引用本文： | 刘天宇,付前刚,程春玉. 颗粒冲蚀对注射法制备C/C-ZrC-SiC复合材料 抗烧蚀性能的影响研究[J]. 装备环境工程, 2019, 16(10): 8-15 |
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| 作者姓名： | 刘天宇 付前刚 程春玉 |
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| 作者单位： | 西北工业大学 陕西省碳/碳复合材料工程技术研究中心,西安,710072;西北工业大学 陕西省碳/碳复合材料工程技术研究中心,西安,710072;西北工业大学 陕西省碳/碳复合材料工程技术研究中心,西安,710072 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51572223，51872239) |
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| 摘 要： | 目的采用ZrC和SiC复相陶瓷对C/C复合材料进行改性,研究改性后的复合材料受到颗粒冲蚀破坏的烧蚀行为。方法采用注射法将ZrC和SiC复相陶瓷前驱体引入到等温化学气相渗透法(ICVI)制备的低密度C/C复合材料中,再通过高温热处理、ICVI的方法制备出ZrC和SiC复相陶瓷改性的C/C(C/C-ZrC-SiC)复合材料,随后对制备的复合材料进行高速颗粒冲击实验破坏,并对破坏后的试样进行氧乙炔火焰烧蚀,研究其烧蚀行为。结果改性后的复合材料线冲蚀率和质量冲蚀率分别为253.1μm/s和79.8 mg/s,相较于同孔隙率的C/C复合材料分别降低了49.2%和61%。颗粒冲蚀破坏后C/C-ZrC-SiC复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为4.26μm/s和1.44 mg/s,相比于同孔隙率的C/C复合材料,分别降低了37%和39%。结论由于引入的ZrC和SiC陶瓷相的硬度大于碳基体,C/C-ZrC-SiC复合材料在受到高速颗粒的冲击时,能通过硬质陶瓷相起到抗冲击作用,使得改性后的复合材料抗冲蚀性能大幅度提高。受到颗粒冲蚀破坏后的C/C-ZrC-SiC复合材料内部仍存在超高温陶瓷相,烧蚀过程中能够形成ZrO2骨架结构和SiO2球形颗粒,进而有效保护碳纤维和热解碳基体。
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| 关 键 词： | C/C复合材料 基体改性 ZrC SiC 颗粒冲蚀 高温烧蚀性能 |
| 收稿时间： | 2019-05-22 |
| 修稿时间： | 2019-06-24 |
Effects of Particle Impacting on Ablation Property of C/C-ZrC-SiC Composites Via Injection Method |
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| LIU Tian-yu,FU Qian-gang and CHENG Chun-yu. Effects of Particle Impacting on Ablation Property of C/C-ZrC-SiC Composites Via Injection Method[J]. Equipment Environmental Engineering, 2019, 16(10): 8-15 |
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| Authors: | LIU Tian-yu FU Qian-gang CHENG Chun-yu |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | C/C-ZrC-SiC composites matrix modification ZrC SiC particle erosion high temperature ablation property |
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