TaC陶瓷改性C-C復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、制備及其性能.pdf

1、在C/C復(fù)合材料中添加難熔金屬碳化物是提高C/C復(fù)合材料力學(xué)性能及抗燒蝕性能的一種有效手段。本文采用等溫化學(xué)氣相滲透/沉積法制備了CVI TaC-C/C、CVD TaC-C/C、CVI+CVD TaC-C/C復(fù)合材料并研究了其微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及燒蝕性能，分析了CVI TaC及CVD TaC對(duì)C/C復(fù)合材料力學(xué)性能及燒蝕性能的影響。此外，還制備了CVI SiC/TaC-C/C復(fù)合材料，研究了熱處理溫度對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響。研究表

2、明:
　　(1) CVI TaC具有多層結(jié)構(gòu)，以管狀形式均勻分布在炭纖維表面，沿C/C復(fù)合材料厚度方向，TaC組分的含量逐漸減少，而炭組分的含量則逐漸增多，復(fù)合材料表層TaC晶粒主要為針狀細(xì)晶，而內(nèi)層TaC晶粒主要為等軸細(xì)晶。
　　(2)經(jīng)CVD TaC改性后，復(fù)合材料平均彎曲強(qiáng)度和斷裂韌性無(wú)明顯提高，斷裂方式仍為脆性斷裂;但經(jīng)CVI TaC改性后，C/C復(fù)合材料平均彎曲強(qiáng)度和斷裂韌性明顯提高，斷裂方式為假塑性斷裂。經(jīng)CVD

3、和CVI TaC兩者同時(shí)改性時(shí)，C/C復(fù)合材料平均彎曲強(qiáng)度和斷裂韌最高，分別達(dá)289.1MPa和10.9MPa·m1/2，且在1500℃高溫下，其平均彎曲強(qiáng)度和斷裂韌性進(jìn)一步提高了13.8％和25.7％。
　　(3) CVD TaC涂層為顆粒狀結(jié)構(gòu)，與基體結(jié)合良好，CVD TaC涂層對(duì)C/C復(fù)合材料短時(shí)燒蝕性能有較大提高，而對(duì)長(zhǎng)時(shí)燒蝕性能則無(wú)明顯提高;CVI TaC對(duì)復(fù)合材料短時(shí)燒蝕性能提高不大，而對(duì)長(zhǎng)時(shí)燒蝕性能有明顯提高;CVI