csic复合材料热辐射性能研究

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1、摘要旦旦旦旦，里巴旦里绝里巴旦旦旦旦旦口目口.巨摘要在航天航空和武器装备领域，C/Sic陶瓷基复合材料热结构件具有密度小、抗冲刷性好、生产成本低、结构简单以及比C/C复合材料更好的抗氧化性等一系列优异的性能oC/Sic复合材料热辐射性能是其使用时的重要参考数据和进行热防护设计的关键参数，它将极大地影响C/Sic热结构部件的工作效能及其使用寿命。本文系统研究了表面特征、涂层厚度、热处理以及高温氧化对2D和3DCVI-C/Sic复合材料热辐射性能的影响。主要研究内容和结果如下:(1)研究了纤维预制体编织方式对C/Sic复合材料热辐射性能的影响。研究结果表明:3D

2、C/SiC复合材料的热辐射性能优于2DC/SiC,两者的半球向总发射率分别达到0.82和0.78,而在红外波段2.5[tm-25}Lm范围内，2DC/SiC复合材料的法向光谱反射率始终高于3DC/SiC.(2)研究了sic涂层厚度对C/SiC复合材料热辐射性能的影响.随着sic涂层厚度的增加，2D和3DC/SiC复合材料总发射率都先降低后上升，而且总发射率的差距逐渐减小;当涂层厚度为700m时，2D和3DC/SiC复合材料的热辐射性能最差，两者的总发射率分别只有。.45和0.53当涂层厚度增加到140pm时，2D和3DC/SiC的热辐射性能最好，两者的总发射

3、率分别达到0.82和。.830(3)研究了表面特征对C/SiC复合材料热辐射性能的影响。发现sic-C/SiC抛光后，其表面粗糙度显著降低，增强了C/SiC复合材料的反射性能，从而使得总发射率明显降低。(4)真空1600℃保温1h热处理后，无涂层C/SiC的总发射率有所降低;而sic-C/SiC以及抛光sic-C/SiC的半球向总发射率明显上升。(5)大气环境13000C，氧化处理5h后，无涂层C/SiC,sic-C/SiC以及抛光sic-C/SiC均发生了不同程度的氧化，材料表面有Siq氧化膜的生成。此时三种表面特征C/SiC复合材料的总发射率都有所升高。

4、关键词:C/SiC复合材料热辐射性能Sic涂层热处理高温氧化AbstractAbstractThermosttucturepartsofC/SiCcompositeshavetheadvantagesofsmalldensity,excellentresist-washingout,lowercost,simplestuctureandbetteranti-oxidationcapabilitiesthanCICcomposites.ThethermalradiationpropertiesofC/SiCcompositesisveryimportantre

5、ferencedatetouseandkeyparametertodesignthethermalprotectsystems.ItwillseverelyinfluencetheworkingefficiencyandusinglifeofC/SiCcompositesthermostrctureparts.Inthisthesis,theefectofcharacterofC/SiCsurface,coatingthickness,heattreatmentandoxidationinhightemperatureon2Dand3DC/SiCcompos

6、iteswerestudied.Themaincontentsandresultsareasfollows:(])TheefectofprefonnonthethermalradiationpropertiesofC/SiCcompositeswasstudied.Theresultsindicatedthatthetotalhemisphereemissivityof3DC/SiCishigherthan2DC/SiC.Andtheemissivityof2Dand3DC/SiCis0.78and0.82,respectively.Itwasshownth

7、atthethermalradiationpropertiesof3DC/SiCisbetterthan2DC/SiC.Themainreasonisthatthenormalspectralreflectanceof2DCISiCishigherthan3DC/SiC(amonginfrared2.5pm^25gm).(2)TheefectofcoatingthicknessonthethermalradiationpropertiesofC/SiCcompositeswasinvestigated.Withtheincreasingthicknessof

8、SiCcoating,boththeemissivi