ZrB 2 基超高温陶瓷及其连接件的抗烧蚀与热冲击性能研究

发布时间：2022-02-08 16:49

　　高超声速飞行器的发展对于太空探索及国家安全都具有重大战略意义。在高速进入大气层的过程中,飞行器将面临极端服役环境,其热防护结构及材料遭受热侵蚀、氧化、热冲击等严峻考验。超高温陶瓷（UHTC）在极端环境中能够保持物理和化学性质稳定,被认为是高超声速飞行器最佳候选热防护材料之一。然而,UHTC材料固有脆性、抗热冲击性能差等缺点,限制了其在航空航天领域的应用。此外,限制于UHTC的制备技术,将UHTC连接成大型结构件应用于高超声速飞行器热防护系统是极为必要的。连接结构须经受复杂热冲击环境的考验,其抗烧蚀性能、抗热冲击性能直接决定了高超声速飞行器服役寿命。因此如何准确表征、评价及提高UHTC材料及连接结构的抗烧蚀性能、抗热冲击性能一直是UHTC领域研究的重点和热点。本文首先利用放电等离子烧结方法制备了ZrB₂–0.5 vol.%SiC和ZrB₂–20 vol.%SiC,并采用纳米压痕法研究分析了其力学性能。此外,基于拉曼光谱发法测量了ZrB₂–20vol.%SiC超高温陶瓷中SiC相的残余应力。结果发现,SiC相主要表现为压应力... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

几种代表性的高超声速飞行器Fig.1.1Severalrepresentativehypersonicvehicles

高超声速飞行器驻点温度与飞行马赫数关系

2图 1. 3 高超声速飞行器飞行示意图Fig. 1.3 Schematic diagram of hypersonic aircraft flight国航空航天事业不断取得重大突破，国防与军事力量逐渐强统和热防护材料的迅猛发展。在极端环境中，热防护系统和声速飞行器安全服役的基石[8,9]。目前可在高超声速飞行器主要是金属热防护材料[9,10]、C/C复合材料[11-13]、C/SiC复合料[16-19]（Ultra High Temperature Ceramic, UHTC）。金属于组装和重复使用的优点，其可应用于较大面积防热结构，

【参考文献】：
期刊论文
[1]Design,Preparation and Properties of Carbon Fiber Reinforced Ultra-High Temperature Ceramic Composites for Aerospace Applications:A Review[J]. Sufang Tang,Chenglong Hu.  Journal of Materials Science & Technology. 2017(02)
[2]高超声速飞行器两类典型防热材料的性能表征与评价[J]. 韩杰才,梁军,王超,栾旭.  力学进展. 2009(06)
[3]陶瓷连接技术进展[J]. 潘裕柏,江东亮.  硅酸盐通报. 1989(06)

博士论文
[1]计及使役环境的高温陶瓷材料抗热震性能及表征方法研究[D]. 李定玉.重庆大学 2015



本文编号：3615402