高温氧化及颗粒冲蚀对C/C-SiC复合材料使用性能的影响

采用3K斜纹碳布和12K无纬布铺层的针刺预制体，经化学气相渗透法（CVI）及先驱体浸渍裂解法（PIP）最终成型C/C-SiC复合材料，采用长时间氧乙炔烧蚀实验及高速颗粒冲蚀实验进行复合材料长时间抗氧化及抗冲刷性能测试，研究影响其抗烧蚀（冲蚀）行为的主要因素。结果表明：经过600 s氧乙炔烧蚀后，C/C-SiC复合材料发生一定程度的烧蚀，采用无纬布预制体较采用斜纹碳布预制体成型的C/C-SiC复合材料的线烧蚀率、质量烧蚀率、烧蚀深度低；两种材料颗粒冲蚀实验结果一致，试样冲刷面呈现明显的机械冲刷的特征，在短短的10 s内，冲刷坑深度能达到7.21～7.25 mm，材料失效严重；而没有颗粒气流冲刷实验时，材料冲蚀程度显著下降。C/C-SiC复合材料在实际使用过程中一般受到气流压力、粒子冲击及高温氧化的综合作用，粒子冲击引起的机械剥蚀比长时间高温氧化产生的热化学烧蚀对C/C-SiC复合材料的失效影响更大，直接影响材料的使用性能。