孙慧慧
,
李贺军
,
沈学涛
,
曹高翔
,
强新发
,
任晓斌
,
付前刚
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.10918
采用超声波真空浸渍-碳热还原法将ZrB2引入碳纤维预置体, 结合热梯度化学气相渗透、高温石墨化工艺制备了ZrB2改性C/C复合材料. 氧-乙炔烧蚀测试结果表明, 添加了6.87 wt% ZrB2后, C/C复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率分别下降了64.9%和67.5%. 分析表明, C/C复合材料的烧蚀主要是由热化学和热物理反应控制, 机械剥蚀在烧蚀过程中仅起到次要作用. 烧蚀产物ZrO2/B2O3在烧蚀过程中的挥发会带走大量的热, 从而减少了烧蚀火焰对烧蚀表面的热冲击.
关键词:
烧蚀
,
ZrB2
,
C/C composites
,
ZrO2
陈博
,
张立同
,
成来飞
,
栾新刚
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01159
研究了穿刺C/C复合材料喷管在酒精/氧气燃气发生器模拟的液体火箭发动机富氧燃气环境中的烧蚀性能, 分析了穿刺C/C复合材料的烧蚀机理及燃气参数对烧蚀性能的影响. 结果表明, 喷管喉部线烧蚀率为(0.055±0.029)mm/s, 质量烧蚀率为0.186kg/(m2·s). 喷管收敛段下游到喉部区域烧蚀最严重, 收敛段上游其次, 扩散段烧蚀最弱. 烧蚀过程是热化学烧蚀和气流冲刷综合作用的结果, 燃气温度和氧化性组分H2O和CO2含量决定穿刺C/C复合材料热化学烧蚀率, 压强和流速影响穿刺C/C复合材料的机械剥蚀.
关键词:
烧蚀
,
pierced C/C composites
,
combustion gas generator
,
ablation mechanisms
王书贤
兵器材料科学与工程
炭化层结构是绝热层烧蚀的重要影响因素,为进一步了解烧蚀过程中炭化层孔隙结构的特点,采用多孔介质体烧蚀模型进行数值模拟分析.用Arrhenius公式实时计算炭化层内沉积反应增加的碳量以及氧化反应消耗的碳量,获得了烧蚀过程中炭化层孔隙结构的演化规律.同时获得了炭化层内烧蚀气体的流速和压强的量级与分布情况,为进一步探索烧蚀过程中炭化层的机械剥蚀打下基础.
关键词:
绝热材料
,
烧蚀
,
炭化层
,
孔隙结构
,
烧蚀气体
魏化震
,
李莹
,
安振河
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.11.007
以ZrB2为改性剂,采用热压工艺制备了碳布/酚醛复合材料,通过氧/乙炔烧蚀实验对复合材料的烧蚀性能进行了研究,利用扫描电镜和能量色散谱仪对复合材料烧蚀形貌和成分进行了分析.结果表明:经氧/乙炔焰烧蚀后,在复合材料表面形成了一层陶瓷层,其质量烧蚀率为0.04585g/s,线烧蚀率为-0.013mm/s,经二次烧蚀后,复合材料的质量烧蚀率为0.0096g/s.当ZrB2和POSS配合使用改性碳布/酚醛复合材料时,碳布/酚醛复合材料的质量烧蚀率可达0.025g/s,二次质量烧蚀率可达0.0089g/s.
关键词:
酚醛树脂
,
复合材料
,
烧蚀
,
ZrB2
,
POSS
李静
,
张金栋
,
张玉忠
,
关振威
,
王智勇
,
肇研
,
丁鹤雁
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2014.1.006
以有机硅树脂、聚碳硅烷和玻璃粉为黏结剂,添加Al2O3,BN,SiC,ZrO2,SiO2和碳纤维等耐热填料制备了抗烧蚀涂层,对其物理机械性能进行了表征,同时分别采用马氟炉、氧乙炔焰烧蚀对其耐热抗烧蚀性能进行了表征.研究结果表明:玻璃粉、BN对改善涂层裂纹起关键作用,ZrO2对提高涂层隔热和耐烧蚀性能至关重要.所研制涂层在厚度为l mm的30CrMnSiA钢基材表面涂覆600μm,经受3000℃氧乙炔焰4s烧蚀,钢基材不发生穿孔;900μm厚度的涂层在531W/cm2激光功率密度下照射4s,带涂层钢基材背面温度比同等辐照温度下,空白钢板背面温度下降1000℃左右.
关键词:
激光防护
,
高温涂层
,
烧蚀
,
裂纹
陈博
,
张立同
,
成来飞
,
栾新刚
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00938
采用小型固体火箭发动机研究了3D C/SiC复合材料喷管的烧蚀性能, 分析了3D C/SiC的烧蚀机理及燃气参数对烧蚀性能的影响. 结果表明, 喷管喉部线烧蚀率为0.128±0.088mm/s, 质量烧蚀率为0.166kg/(m2·s); 受喷管内燃气组分、温度、压强和流速等环境参数的影响, 3DC/SiC的烧蚀涉及不同机理的非均匀烧蚀. 喉部及其上下游过渡区域烧蚀最严重, 收敛段其次, 扩散段烧蚀最弱. 烧蚀过程是热物理化学侵蚀和机械剥蚀综合作用的结果: 涉及SiC的分解流失, SiC和碳纤维的氧化烧蚀, 还涉及低速Al2O3大粒子的机械化学侵蚀, 高速Al2O3小粒子的机械侵蚀等.
关键词:
烧蚀
,
C/SiC composites
,
solid rocket motor
,
ablation mechanisms
高国新
,
张志成
,
程志超
,
郑元锁
,
金志浩
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.z1.011
分别将热固性(FB)和热塑性(SFB)两种硼酚醛树脂按照质量比为0 :20,5:15,10:10,15:5 and 20:0的比例添加到EPDM基热绝缘材料中,研究了FB和SFB的质量比对热绝缘材料的力学性能、粘接性能和烧蚀性能的影响.结果显示,随着FB用量增加和SFB用量降低,绝热层材料的应力应变曲线逐渐变陡,交联密度、拉伸强度和粘接强度不断增加,抗烧蚀性能不断增强,但是其断裂伸长率却显著下降;而当FB和SFB树脂的重量比为10:10时,材料的综合性能均比较理想.
关键词:
硼酚醛树脂
,
热塑性
,
伸长率
,
烧蚀
潘丽萍
,
李宝宽
,
贺铸
钢铁研究
依据某钢厂使用的推钢式板坯加热炉模型,采用ANSYS CFD软件对其炉内高温气体的流动状态进行分析,得到速度场、温度场、壁面剪切应力等相关分布.通过分布规律分析加热炉炉衬损耗的主要位置和影响因素,指导炉衬耐火材料的选择.结果表明,均热段煤气入口右侧、加热段上端空气入口左侧的回流区会对炉衬表面产生气体冲刷,影响其寿命.在加热段炉顶上方出现高温区,会对炉衬耐火砖产生热应力.建议炉壁剪切应力较大值的地方应选择能抗剪切应力的优良材质砌筑,应尽量避免在Z方向靠近炉壁处设置喷嘴.
关键词:
炉衬损耗
,
加热炉
,
烧蚀
,
剪切应力
,
数值模拟
熊翔
,
孙威
,
李国栋
,
张红波
,
肖鹏
,
陈招科
中国材料进展
为了提高碳／碳（C／C）复合材料的抗烧蚀性能，在C／C基体上成功制备了碳化锆（ZrC）高温抗烧蚀涂层。用常压化学气相沉积法，前驱体选用ZrCl4＋C3H6＋H2＋Ar体系。通过调节C3H6的流量，制得3种碳锆原子比的ZrC陶瓷涂层（ZrC1.0＋C，ZrC1.0，ZrC0.7）。分析了不同锆碳比ZrC涂层的相组成和形貌差异，研究了锆碳比对ZrC陶瓷涂层的烧蚀性能的影响。结果表明，3种ZrC涂层都可有效提高C／C复合材料的抗烧蚀性能，但由于微观结构特征不同，3种涂层显示不同的烧蚀性能和烧蚀机制。其中，ZrC0.7涂层试样烧蚀后，表面形成致密的氧化物层，烧蚀性能最佳，烧蚀240s后质量烧蚀率和线烧蚀率分别为1．1×10^-4g／cm^2·s和0．3×10^-3mm／s。
关键词:
碳化锆
,
化学气相沉积
,
碳/碳复合材料
,
烧蚀
,
氧化
童长青
,
成来飞
,
张立同
,
徐永东
材料科学与工程学报
采用化学气相渗透(CVI)结合溶液浸渍法制备3D-C/SiC-(W-C)多元基复合材料,利用XRD、SEM技术对材料烧蚀前后的物相组成及微观结构进行表征,并讨论了复合材料的烧蚀性能.结果表明,3D-C/SiC-(W-C)复合材料的主要成分为WC、W、SiC和C,而烧蚀表面的主要成分为WO3、w和SiC.W-C不仅渗入纤维束间,还渗入到纤维束内.制得的C/SiC-(W-C)复合材料密度为3.3g/cm3,开气孔率为11%,其线烧蚀率和质量烧蚀率分别为4.3×10-2mm/s和7.2×10-3g/s.
关键词:
烧蚀
,
CVI
,
溶液浸渍
,
C/SiC-(W-C)复合材料
