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抗烧蚀C/C复合材料研究进展

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-05-06  来源:复材应用技术网  浏览次数:63
核心提示:C/C复合材料因优异的高温性能被认为是高温结构件的理想材料。然而,C/C复合材料在高温高速粒子冲刷环境下的氧化烧蚀问题严重
       C/C复合材料因优异的高温性能被认为是高温结构件的理想材料。然而,C/C复合材料在高温高速粒子冲刷环境下的氧化烧蚀问题严重制约其应用。因此,如何提高C/C复合材料的抗烧蚀性能显得尤为重要。笔者综述C/C复合材料抗烧蚀的研究现状。目前,提高C/C复合材料抗烧蚀性能的途径主要集中于优化炭纤维预制体结构、控制热解炭织构、基体中陶瓷掺杂改性和表面涂覆抗烧蚀涂层等4种方法。主要介绍以上4种方法的研究现状,重点介绍基体改性和抗烧蚀涂层的最新研究进展。其中,涂层和基体改性是提高C/C复合材料抗烧蚀性能的两种有效方法。未来C/C复合材料抗烧蚀研究的潜在方向主要集中于降低制造成本、控制热解炭织构、优化掺杂的陶瓷相以及将基体改性和涂层技术相结合。

       C/C复合材料具有低比重、高比强、高比模、低热膨胀系数、耐热冲击等一系列优异性能,作为火箭喉衬喷管及空天飞行器热防护系统具有其它材料难以比拟的优势。由于C/C复合材料是由炭基体与增强炭纤维组成,炭在高温下容易氧化。研究发现,C/C复合材料在400℃以上就会迅速氧化,导致各种性能明显下降。C/C复合材料的易氧化特性严重制约了其在航空航天与军事领域的深入应用。而且,随着发动机性能的不断提升,C/C复合材料的工作环境也变得愈加恶劣。除了要求承受和传递的各种静态、动态载荷外,还要承受推进剂燃烧产生的高温、高压、高速且含有大量凝聚相颗粒燃气流的烧蚀和冲刷,这对C/C复合材料的性能提出了极其苛刻的要求。近年来,我国航空航天领域的快速发展,对耐高温抗烧蚀C/C复合材料提出迫切需求,解决C/C复合材料的高温氧化烧蚀问题显得尤为重要烧蚀性能。目前,提高C/C复合材料的主要途径包括炭纤维预制体结构优化、热解炭织构控制、在基体中掺杂陶瓷相改性,以及在C/C复合材料表面涂覆抗烧蚀涂层。笔者综述C/C复合材料抗烧蚀领域的最新研究进展,同时对未来研究重点进行了展望。

资料下载:   抗烧蚀CC复合材料研究进展.pdf

 
关键词: 复合材料
 
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