位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
不同双元陶瓷基体对改性C/C复合材料性能的影响
  • ISSN号:1006-2793
  • 期刊名称:《固体火箭技术》
  • 时间:0
  • 分类:V259[一般工业技术—材料科学与工程;航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
  • 作者机构:[1]西安航天复合材料研究所,西安710025, [2]高性能碳纤维制造及应用国家地方联合工程研究中心,西安710089
  • 相关基金:国家自然科学基金(51202233).
中文摘要:

采用有机锆聚合物树脂,通过先驱体浸渍裂解法(PIP)向C/C-SiC复合材料中引入ZrC或ZrB,超高温陶瓷相,研究了不同双元陶瓷基体对改性C/C复合材料的力学性能和烧蚀性能的影响。结果表明。SiC—ZrC(ZrB2)复相陶瓷呈现均匀弥散分布。与C/C—SiC-ZrC复合材料相比,C/C-SiC-ZrB2复合材料的拉伸强度、弯曲强度、剪切强度和压缩强度均有小幅提升,分别提高了30.7%、23.4%、32.4%、25%,韧性断裂特征相对比较明显。在2100K、600s电弧风洞试验条件下,C/C-SiC-ZrB2复合材料的质量烧蚀率为1.67≤10^-6g/(cm^2·s),比C/C-SiC—ZrC复合材料降低了一个数量级。C/C-SiC—ZrB2复合材料烧蚀性能提高的原因是600~1100℃时,液态B2O3起到了良好的氧化保护作用;1100-1300℃时,硼硅酸盐阻碍了材料的深层次氧化;1300℃以上时,高粘度的ZrO2-SiO2玻璃态熔融层可有效阻止氧化性气氛深入材料内部,减缓材料的氧化烧蚀。

英文摘要:

ZrC or ZrB2 ultra high temperature ceramic phase were introduced into C/C-SiC composites through precursor infiltration and pyrolysis (PIP) process using organic zirconium-contained polymer. The effects of different dual ceramic matrix on mechanical and ablation properties of modified C/C composites were investigated. The results show that the muhiphase ceramic matrix of SiC-ZrC (ZrB2 )are distributing uniformly in the composites. The tensile strength, flexural strength, shear strength and compressive strength of C/C-SiC-ZrB2 composites are 30.7%, 23.4%, 32.4% and 25% higher than C/C-SiC-ZrC composites respectively. And C/C-SiC-ZrB2 composites exhibit toughness fracture characteristic apparently. Under arc wind tunnel test at 2 100 K for 600 s, the mass ablation rate of C/C-SiC-ZrB2 composites are 1.67× 10^-6g / (cm^2 · s) , which were degraded by one order of magnitude compared with C/C-SiC-ZrC composites respectively. The reasons for good ablation properties of C/C-SiC-ZrB2 composites are that when the temperature ranges from 600℃ to 1 100℃, liquid B203 behaves good oxidation protection property. Borosilicate hinders deep oxidation between 1 100℃ and 1 300℃. A high viscosity ZrO2-SiO2 glassy molten layer is generated on the surface of C/C- SiC-ZrB2 composites when the temperature goes above 1 300℃, which can prevent oxidizing atmosphere from entering into the composites effectively and slow down the oxidative ablation on the composites.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《固体火箭技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科技集团公司
  • 主办单位:中国航天科技集团公司第四研究院 中国宇航学会固体推进专业委员会
  • 主编:何晓兴
  • 地址:西安市120信箱47所编辑部
  • 邮编:710025
  • 邮箱:gthjjs@163.com
  • 电话:029-83603254
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-2793
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1176/V
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 航空航天类核心期刊,航天部科技期刊三等奖,陕西省科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:6039