ZrC-SiC含量对C/C复合材料显微结构和烧蚀性能的影响

通过先驱体浸渍裂解法制备了不同ZrC-SiC含量的C/C-ZrC-SiC复合材料，并研究了不同陶瓷含量对材料显微结构和烧蚀性能的影响。C/C-SiC和C/C-ZrC-SiC复合材料在2300℃的烧蚀火焰下均呈现出优异的抗烧蚀性能。随着ZrC陶瓷含量的增加，在烧蚀过程中形成了连续的氧化膜涂层及固态的Zr-Si-O中间相，并且氧化物薄膜的结构与ZrC-SiC陶瓷的含量密切相关。固态的ZrO2-ZrC和Zr-Si-O中间相可以适当提高SiO2的黏度，从而提升氧化膜的抗剥蚀能力。连续的SiO2-ZrO2-ZrC-SiC层将作为热量和氧气的扩散障碍层，阻止其向材料内部扩散而引起材料的进一步烧蚀。ZrC和SiC含量分别为27.2%和7.56%时，C/C-ZrC-SiC复合材料表现出更好的抗烧蚀性能，其质量烧蚀率和线烧蚀率分别为-3.51 mg/s和-1.88μm/s。