吴皇
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易茂中
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周文艳
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庞伟林
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冉丽萍
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160422.001
为了提高炭/炭(C/C)复合材料的耐烧蚀性能,以孔隙率为38%的C/C复合材料为坯体,Zr-Cu混合粉末为熔渗剂,采用反应熔渗法制备了ZrC-Cu-C/C复合材料。通过氧-乙炔焰烧蚀实验,研究了熔渗剂成分对复合材料高温耐烧蚀性能的影响。利用 XRD、SEM和 EDS对烧蚀前后 ZrC-Cu-C/C 复合材料的相组成和微观结构进行了分析。结果表明：ZrC-Cu-C/C复合材料烧蚀前主要存在C、ZrC和Cu相,有微量Zr残余；烧蚀20 s后表面主要存在炭基体、ZrO2、CuO、Cu2 O及残余的ZrC和Cu。随熔渗剂中Zr含量增加,复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率均呈现先减小后增大的趋势,以60% Zr-Cu(质量分数)为熔渗剂制备的 ZrC-Cu-C/C复合材料的抗烧蚀性能最佳,其线烧蚀率和质量烧蚀率分别为0.0018 mm·s-1和0.0013 g·s-1。ZrC-Cu-C/C复合材料的烧蚀机制为以C的升华、ZrO2的熔化及Cu的蒸发和汽化为主的热物理烧蚀、ZrC和C氧化的热化学烧蚀以及高压热流冲刷引起的机械剥蚀的综合作用。
关键词:
锆铜混合粉末
,
反应熔渗法
,
ZrC-Cu-C/C复合材料
,
烧蚀性能
,
烧蚀机制
周文艳
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冉丽萍
,
彭可
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葛毅成
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易茂中
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151112.005
采用熔盐法在低密度炭/炭(C/C)坯体内孔表面制备了Mo2C涂层,然后通过无压熔渗制备了C/C-Cu复合材料,研究了C/C-Cu复合材料的组织结构及载流摩擦磨损性能.结果表明:熔融Cu可自发渗入制备了Mo2C内涂层的C/C坯体,复合材料中Cu相与C/C坯体形成相互贯穿的连通网络结构,Mo2C涂层与Cu和热解炭(PyC)间均有良好的界面结合,反应生成Mo2C过程中的催化石墨化及应力石墨化共同作用使C/C-Cu复合材料中Mo2C涂层附近PyC的有序度提高.随载荷增大,C/C-Cu复合材料的摩擦系数逐渐降低,体积磨损率增大,而对偶的质量损失逐渐降低;载荷较大时材料磨损表面被摩擦膜覆盖的面积增大,但因粘着磨损摩擦膜的粗糙程度提高.材料磨损过程中还发生了氧化磨损,且载荷增大磨损表面O含量提高.
关键词:
C/C-Cu复合材料
,
Mo2C涂层
,
熔渗
,
显微组织
,
摩擦磨损性能
