碳化锆掺杂炭/炭复合材料的制备及其抗烧蚀行为的研究

【作者】 李克智； 赵志刚；

【机构】 西北工业大学材料学院；

【摘要】 将氧氯化锆和酚醛树脂的酒精溶液真空浸渍裂解,结合热梯度致密化和石墨化工艺制备了碳化锆掺杂的炭/炭复合材料,研究了材料在氧乙炔烧蚀条件下(2.38MW/m~2)的烧蚀行为和烧蚀机理。结果表明,掺杂少量的碳化锆能够明显改善炭/炭复合材料的抗烧蚀性能。碳化锆的含量为3.3%和5.6%时,材料的质量烧蚀率较纯炭/炭复合材料分别减少了70%和76%。纯炭/炭复合材料的中心烧蚀面的碳纤维形成针状,部分纤维从基体中剥离,残留的碳基体形成空壳结构和蜂窝状结构。碳化锆掺杂的炭/炭复合材料烧蚀后表面形成大量的氧化锆,而氧化锆的存在是材料抗烧蚀性能提高的主要原因。更多还原