HfB2-ZrB2-SiC改性C/C复合材料的制备及性能

摘要

cqvip:将HfB2和ZrB2陶瓷粉按体积比1:1混合制成高固相含量的浆料,通过料浆浸渍结合聚碳硅烷先驱体的浸渍裂解,制备密度为3.37 g/cm^3的C/C-HfB2-ZrB2-SiC复合材料,研究材料的显微组织、力学性能及抗烧蚀性能。结果表明:料浆浸渍法引入的HfB2和ZrB2陶瓷颗粒主要分布在C/C多孔复合材料的网胎层及针刺区,聚碳硅烷裂解产生的SiC主要分布在陶瓷颗粒及纤维束间,这3种陶瓷相都均匀地填充于材料内部。C/C-HfB2-ZrB2-SiC复合材料的抗弯强度和断裂韧性分别为382.6MPa和11.2MPa·m^1/2,表现出明显的假塑性断裂特征。C/CHfB2-ZrB2-SiC复合材料在烧蚀过程中生成HfO2-ZrO2复相氧化膜阻止氧进入材料内部,提高抗烧蚀性能。在2 500℃/120 s的烧蚀条件下表现出优异的抗烧蚀性能,其线烧蚀率和质量烧蚀率分别为0.71μm/s和0.53 mg/s。