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ZrB 2 基超高温陶瓷烧蚀性研究进展

时间:2018-03-14 21:45:09  来源:  作者:天天

 飞行器在“冲出”和“再入”过程中会受到短时间气动热等极端恶劣环境的冲击,热防护系统的主要作用就是保护飞行器在这种条件下免遭大幅度破坏,使受保护结构保持必需的外形结构。热防护系统主要评价指标就是抗烧蚀性能的好坏。依据烧蚀材料高比热、低烧蚀率、低热导率、低密度的评价标准,ZrB2基超高温陶瓷具有巨大的应用潜力。ZrB2基超高温陶瓷具有低密度、高熔点、突出的抗氧化性和抗烧蚀性以及极端条件下高强度等优点而广泛应用于火箭、飞船、人造卫星等飞行器的热防护系统。陶瓷的内在脆性以及非氧化物的氧化性限制了ZrB2陶瓷的应用,研究表明向ZrB2中添加SiC得到的ZrB2-SiC复相陶瓷具有突出的抗氧化性[4,5];同时研究结果表明向ZrB2-SiC陶瓷中添加C纤维、片状石墨、ZrO2纤维和SiC晶须等第二相可以将其韧性提高到5~8MPa·m1/2,这远高于单相陶瓷的3~4MPa·m1/2。烧蚀是一个包括传质、传热、传动量及化学反应的非常复杂的物理化学过程,因此,对ZrB2基陶瓷烧蚀性能的研究是十分必要的。本文就烧蚀方法、烧蚀原理以及抗烧蚀的研究状况对ZrB2基超高温陶瓷的烧蚀性进行了综述。

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