反应熔渗制备C/C-HfC-SiC与C/C-HfC-ZrC-SiC复合材料对比研究

• 作者: 刘芙群 谭杰 陈耘田 孙威 徐永龙 熊翔
• 来源期刊: 中国材料进展
• 关键词: C/C-HfC-ZrC-SiC复合材料 C/C-HfC-SiC复合材料 抗烧蚀性能 反应熔渗
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 研究报告|Research Report
• 页码范围: 394-400
• 页数: 7页
• 分类号: TB33
• 语种: 中文
• DOI: 10.7502/j.issn.1674-3962.201911030

摘要

以C/C纤维预制体和Zr粉、Hf粉以及Si粉为原料,采用反应熔渗法制备了不同陶瓷相比例的HfC-SiC两元陶瓷与HfC-ZrC-SiC三元陶瓷改性C/C复合材料,采用扫描电镜(SEM)、 能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)分析其形貌、 成分和结构,对比了其微观结构与抗烧蚀性能,探讨了熔渗机理.结果表明,Si含量的增加有利于熔渗效果,但过量Si会降低烧蚀性能.当混合熔渗料中Si质量分数达到40％时,C/C-HfC-ZrC-SiC复合材料中细晶粒的ZrHfC固溶物分布最为均匀,有效提高了其抗烧蚀性能.烧蚀后,C/C-HfC-ZrC-SiC复合材料表面产生了一层完整致密的氧化层,而C/C-HfC-SiC复合材料表面形成了多孔的氧化层.HZS4(熔渗料中Hf,Zr和Si质量比为30:30:40)改性复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.08 mg·cm-2·s-1和-3.30μm·s-1,相比于HS4(熔渗料中Hf和Si质量比为60:40)改性的复合材料,质量烧蚀率下降了46.7％.