反应熔渗法制备 CC-ZrC 复合材料的微观结构及烧蚀性能.pdf

18 卷 3 期 末冶金材料科学与工程 20 13 年6 月 Vol.18 No.3 Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy Jun. 2013 反应熔渗法制备C/C-ZrC 复合材料的微观结构及烧蚀性能 但奇善，孙 威，熊 翔，王子璇，吴雯倩 ( 中南大学 粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083) 摘 要：采用反应熔渗法(reactive melt infiltration， RMI)制备ZrC 改性多孔C/C 复合材料，研究不同孔隙度的 C/C 多孔体在熔渗过程中的增密行为和渗Zr 后的相组成及微观形貌，探寻具有最佳熔渗效果的C/C 多孔体，并 研究所得C/C-ZrC 复合材料在不同温度下的氧乙炔焰烧蚀行为。结果表明，随C/C 多孔体密度增加，C/C-ZrC 复 合材料的密度降低；其中密度为 1.40 g/cm3 的多孔体熔渗效果最佳，开孔隙率 熔渗前的28.2%降低到6.6%。； 熔渗的Zr 液易与网胎层处的炭纤维和基体炭反应，生成的ZrC 陶瓷相主要分布在原网胎层位置。择取原始密度 为1.40 g/cm3 的C/C 多孔体熔渗后进行60 s 的氧乙炔焰烧蚀实验，在3 000 ℃下的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为 0.003 3 mm/s 和0.004 2 g/s ，在2 500 ℃下的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为0.008 0 mm/s 和0.009 0 g/s ，C/C-ZrC 复合材料在3 000 ℃下的抗烧蚀性能明显优于2 500 ℃下的抗烧蚀性能。 关键词：C/C 复合材料；反应熔渗法(RMI) ；ZrC ；微观结构；烧蚀性能 中图分类号：TB 332 文献标识码：A 文章编号：1673-0224(2013)3-403-06 Microstructure and ablation property of C/C-ZrC composites manufactured by reactive melt infiltration DAN Qi-shan, SUN Wei, XIONG Xiang, WANG Zi-xuan, WU Wen-qian (State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083, China) Abstract: C/C-ZrC composites were fabricated by reactive melt infiltration (RMI).The densification behaviors of melt Zr infiltrating into different preforms were studied, subsequently, the resulting phases and characteristics were observed. Furthermore, the as-prepared C/C-ZrC composites from the preform with the optimal infiltration effect were selected for ablation test, and the ablation behaviors of C/C-ZrC composites under different temperatures were also investigated. The results show that the density of C/C-ZrC composite decreases with increasing