探析含zrc碳碳烧蚀材料研究

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1、西北工业大学硕士学位论文含ZrC碳/碳烧蚀材料研究姓名：程建国申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：齐暑华;李瑞珍20061201两北T业大学T稗硕十学位论文摘要本文采用具有高熔点、高硬度的碳化锆改性C／C材料。其主要技术途径是：先制备出含氧化锆的沥青，通过沥青液相浸渍将氧化锆引入C／C材料基体中，再通过高温处理，制备出含碳化锆的C／C材料。通过化学方法可有效地在沥青中形成氧化锆。研究结果表明沥青中的氧化锆分散均匀，状态稳定；在沥青液相浸渍工艺基础上通过调整工艺参数将氧化锆均匀引入C／C材料，通过2300。C高温处理，材料

2、中的氧化锆转化成碳化锆，通过XRD分析，证明了材料中碳化锆的存在；在沥青中的氧化锆含量一定时，CVD工艺是影响材料中碳化锆含量的主要因素，CVD密度低时，材料中的碳化锆含量高。研究了几种含碳化锆C／C材料的力学、热物理和烧蚀性能，分析了材料的烧蚀机理。结果表明碳化锚的加入有利于材料压缩强度的提高，对弯曲强度影响不大；碳化锆对材料热物理性能具有一定的影响；碳化锆对C／C材料烧蚀性能的影响是复杂的，本实验制各的C／C材料由于碳化锆含量不高，材料的烧蚀性能没有明显改善。含碳化锆C／C材料烧蚀过程中包含了碳化锆、碳的氧化烧蚀和机械剥蚀

3、，机械剥蚀一方面是各组分热化学烧蚀不同步引起的，一方面是热膨胀不匹配产生的热应力所造成的，氧化烧蚀和机械剥蚀两种因素交互作用。关键词鼍々睁堇两北T业大学T稃硕士学位论文ABSTRACTInthispaperC／CWasmodifiedbYZrCofhighmeltingpointandhi曲hardness．Technicalwaywasasfollows．Tobeginwith，pitchcontainingZrOWasprepared．Next，ZrOwasintroducedintoC／Cbypitch—liquidim

4、pregnatingprocess．Afterbeingheat-treated．C，CcontainingZrCformed．ZrOinthepitchformedbychemicalmethod．TheresultsshowedthatZrOWasuniformandstableinthepitch．Basedonpitch-liquidimpregnatingprocessandadjustingprocessingparameters，ZrOwasintroducedintoC／C．Heat-treatedat2300

5、℃，ZrOwastransferredtoZrC，ZrCcouldbeidentifiedbyX-raydiffractionOCRD)technique．WhilethecontentofZrOinthepitchWasconstant,ZrCcontentinC／CwasmainlyinfluencedbythedensityafterCVDprocess．ThelowerthedensityafterCVD，thehigherZrCcontent．Mechanical，thermalandablativeproperti

6、esofseveralkindsofC／CcontainingZ妃werestudied，andablafivemechanismWasanalyzed．TheresultsshowedthatcompressivestrengthincreasedwithZrCaddingintoC／C，flexuralstrengthlittlevaried．TheinfluenceofZrConthermalpropertiesWasexistent．TheinfluenceofZrConablativepropertiesWascom

7、plicated．InthispaperbecauseZrCcontentinC／CWaslow,ablativepropertieshadnoapparentimprovement．OxidationofCandZrCandmechanicalerosionoc“uTe,dintheablatinge,ourseofC／CcontainingZrC．Mechanicalerosioncouldbecausednotonlybynon-synchronizationofthermochemicalablationofcompo

8、sitions，butalsobYthermalstressbecauseofunmatchingofthermalexpansion．Thermochemicalablationandmechanicalerosioninteracted．KeyWordsC／Ccompos