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时间:2020-03-25
《CSiCSiMoCr复合涂层碳碳复合材料力学性能研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、万方数据第23卷第4期2008年7月无机材料学报JournalofInorganicMaterialsV01.23,No.4Jul.,2008文章编号:1000—324X(2008)04-0725—04C/SiC/Si—Mo—Cr复合涂层碳/碳复合材料力学性能研究张雨雷,李贺军,姚西媛,付前刚,李克智(西北工业大学碳/碳复合材料工程技术研究中心,西安710072)摘要:采用包埋法和涂刷法在碳/碳复合材料表面制备了一种新型的C/SiC/Si—Mo-Cr复合高温抗氧化涂层.借助XRD和SEM等测试手段对所制备复合涂
2、层的微观结构进行了表征,采用三点弯曲试验研究了涂层处理及热震试验对碳/碳复合材料力学性能的影响规律.结果表明:制备的多相涂层结构致密,涂层后碳/碳复合材料弯曲强度有所增大,断裂特征由假塑性向脆性转变.涂层试样经1500。C至室温20次热震后,涂层试样的弯曲强度降低,塑性增强.关键词:碳/碳复合材料;抗氧化涂层;力学性能中图分类号:TB332文献标识码:AMechanicalPropertiesofC/SiC/Si-Mo-CrMultilayerCoatedcarbon/carbonCompositesZHANG
3、Yu—Lei,LIHe-Jun,YAOXi—Yuan,FUQian—Gang,LIKe-Zhi(c/cCompositesTechnologyResearchCenter,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’all710072,China)Abstract:AnovelC/SiC/Si—-Mo·-Crmultilayeroxidationprotectivecoatingforcarbon/carboncom-positeswaspreparedbypackcement
4、ationandslurrymethod.Themicrostructuresoftheas—preparedmultilayercoatingwerecharacterizedbyXRDandSEManalyses.Theeffectsofthecoatingprocessingandthermalshockonthemechanicalpropertiesofcarbon/carboncompositeswereinvestigatedbythreepointbendingtests.Theresultss
5、howthattheas—obtainedmultiphasecoatingisdense,andtheflexuralstrengthofcarbon/carboncompositesaftercoatingincreasesandthefracturebehaviorchangesfromthepseudo-plasticfracturetobrittlefracturemode.Afterenduringthethermalcyclingbetween1500。Candroomtemperaturefor
6、20cycles,theflexuralstrengthofthecoatedspecimensdecreasesaccordingly,andtheplasticincreases.Keywords:carbon/carboncomposites;oxidationprotectivecoating;mechanicalproperty1引言碳/碳(c/c)复合材料因其一系列优异的高温性能,如高强、高模、高热稳定性、低的热膨胀系数和稳定的摩擦系数,特别是随着温度的升高其力学性能不降反升,20000C时仍能保持
7、较优异的力学性能,被广泛应用于航天、航空及民用工业领域【1_4
8、.然而,c/c复合材料在氧化气氛巾超过400。C发生的氧化限制了该材料作为高温结构材料的广泛应用[5]因此稳定持久地抗氧化成为c/c复合材料作为高温热结构材料应用的关键.抗氧化涂层尤其复合涂层是提高c/c复合材料高温抗氧化性能的一种有效的方法[4】.SiC陶瓷由于与c/c复合材料基体良好的物理化学相容性,而被广泛地用作复合涂层的过渡层16-9l,但是其与c/c基体存在热膨胀失配问题.作者在前期的工作中研制了一种c/sic梯度内涂层,C和Si元素的梯
9、度分布可有效地缓解SiC涂层与c/c基体之间的热膨胀失配[10,11】.同时,外涂层的选择需要满足低氧渗透率、高温下具有自愈合性能等要求.由于Si—Mo—Cr合金在高温下与氧气反应生成具有极低的氧渗透率收稿日期:2007-08—22,收到修改稿日期;2007—10--15基金项目:国家”973”项目(2006CB600908)作者简介t张雨雷(1980-),男,博士研究生.通讯联系人t
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