C复合材料喷嘴性能试验研究-论文.pdf

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1、2014年8月材料开发与应用·59·文章编号：1003-1545(2014)04-0059-05SiC涂层C／C复合材料喷嘴性能试验研究徐银丽，李树成(中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所，四川绵阳621000)摘要：在高温有水氧化应力冲刷苛刻环境下，对SiC涂层C／C复合材料喷嘴开展了多种温度(630—1200℃)、多种持续时间(10—60S)的热震试验。结果表明：复合材料喷嘴共经受了50次热震，寿命为数十分钟；单次高温持续时间对复合材料喷嘴的寿命影响不大，而多次热震及应力冲刷是复合材料喷嘴破坏的主要因素；复合材料

2、喷嘴的破坏是缓慢发生的，该材料是安全的。关键词：C／C复合材料；SiC涂层；有水氧化应力冲刷环境；热震中图分类号：TB332文献标识码：AExperimentalResearchontheNozzleofC／CCompositeswithSiCCoatingxUYin．1iLIShu．cheng(ChinaAerodynamicsResearchandDevelopmentCenter，Mianyang621000，China)Abstract：Inwateryoxidationstresserosionenvironment，C

3、／CcompositeswithSiCcoatingnozzleswereexperimentedunderdif-ferenttemperature(630一l200℃)andduration(10—60S)．TheresultsshowthattheC／Ccompositenozzlecanendure胙tytemperatureshock，whichlifeisdozensofminutes，andthehightemperaturedurationhavenoobviouseffectsonthelife，butrepea

4、tedlythermalshockandstresserosionaretheprimarycausetomakethenozzledestroy，andthedestructionisdevelopedslowly，SOthematerialissafe．Keywords：C／Ccomposites；SiCcoating；wateryoxidationstresserosionenvironment；thermalshockC／C复合材料具有密度低，强度、模量和热稳定性高，热膨胀系数低，导热导电能力强，耐试验件及试验平台烧蚀、耐

5、腐蚀等一系列优良的性能⋯，是理想的航空航天高温结构和功能材料。作为高温结构1．1喷嘴试验件材料，C／C复合材料在服役过程中不可避免的喷嘴为C／C复合材料，气相沉积SiC涂层。要遇到高温有水氧化应力冲刷的苛刻环境。目密度：1．8×10g／cm，常温下拉伸强度：45MPa，前对C／C复合材料的研究主要是在真空或惰性弯曲强度：110MPa。喷嘴结构见图1。气体保护下的高温拉伸、压缩及弯曲性能测试或者单纯的氧化性气氛的影响』，仅有个别的研究考虑了高温氧化性环境下应力的影响r，但在高温有水氧化应力冲刷环境下C／C复合材料的性能尚未有报道。本

6、文根据C／C复合材料的实际应用环境，对SiC涂层C／C复合材料喷嘴在高温有水氧化应力冲刷环境下的性能进行了试验研究。图1C／C复合材料喷嘴Fig．1C／Ccompositesnozzle收稿日期：2014—03—25作者简介：徐银丽，1980年生，女，工程师，主要从事机械设计和材料加工方面的研究。第29卷第4期徐银丽等：SiC涂层C／C复合材料喷嘴性能试验研究·63·ChenQ，LiHJ，HanHM，eta1．Comparisonofhish-riaeCompositeSinica，2000，17(2)：42—45．tempera

7、turemechanicalandanti—oxidationbehaviors[7]肖鹏，黄辉，栾新刚，等．SiC涂层C／c复合材料应offelt-basedand2DC／Ccomposites[J]．Mechanical力氧化失效行为[J]．中南大学学报(自然科学scienceandtechnologyforaerospaceengineering，版)，2008，39(5)：951-_955．2005，24(7)：381—384．XiaoP，HuangH，LuanXG，eta1．Failurebehaviorof[6]曾燮榕

8、，李贺军，张建国，等．C／C复合材料防护涂C／CcompositeswithSiCcoatingunderstressinoxidi-层的抗氧化行为研究[J]．复合材料学报，2000，17zingenvironment[J]．JournalofCe