C／C—Cu复合材料的烧蚀形貌和烧蚀机理

作者：孙乐; 王成; 宗彦旭; 吴坤尧; 丁旭烧蚀氧化机械冲刷钉扎效应

摘要：以PAN预氧化纤维整体毡为增强体，经碳化、等温CVI致密化后制备多孔的C／C复合材料预制体，利用气体压力浸渗法将Cu引入C／C预制体中制备C／C—Cu复合材料。采用氢氧（H2-O2）焰考核C／C—Cu复合材料的烧蚀性能，经扫描电镜和电子能谱对不同烧蚀区域的微观结构和成分进行分析，结果表明：预制体密度为0．96g／cm^3的C／C—Cu复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为4．75μm／s、0．223mg／s．烧蚀性能优良：其烧蚀表面具有不同的宏观形貌，在烧蚀中心区产生了明显的凹坑，主要烧蚀机制为C／C预制体的氧化和铜基体的机械冲刷：烧蚀过渡区聚集了大量的铜基体，其烧蚀机制为Cu的热氧化和机械冲刷：烧蚀边缘区材料表面变黑，主要因为C／C的氧化．为了提高C／C—Cu的烧蚀性能，需要发挥C／C预制体的“钉扎”作用，阻止Cu在高温下被气流冲刷而发生流动.

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