吴皇
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易茂中
,
周文艳
,
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
