超高温陶瓷基复合材料电弧风洞烧蚀机理研究

针对近空间高超声速飞行器的鼻锥、翼前缘和超燃冲压发动机进气道前缘等部件耐超高温、抗氧化、抗热震、零（低）烧蚀的要求，采用先驱体转化法制备耐超高温陶瓷基复合材料。在前期复合材料制备工艺和组分优化、氧乙炔焰烧蚀考核等研究的基础上，重点研究超高温陶瓷基复合材料在电弧风洞中的动态烧蚀/氧化机理，开展耐超高温防热/承载一体化、抗氧化/强韧化耦合问题的研究，为超高温陶瓷基复合材料在相关领域获得应用奠定技术基础。

针对近空间高超声速飞行器的鼻锥、翼前缘和超燃冲压发动机进气道前缘等部件耐超高温、抗氧化、抗热震、零（低）烧蚀的要求，采用先驱体转化法制备耐超高温陶瓷基复合材料(UHTCMC)。采用反应法制备出耐超高温陶瓷涂层，在氧乙炔焰考核中接近零烧蚀。依托相关研究，进行了UHTCMC在低中高三种状态下的电弧风洞考核试验，分析了电弧风洞环境中动态氧化/烧蚀机理，提出UHTCMC氧化产物ZrO2仅在2500℃以上具有优异的抗氧化和烧蚀性能。表征了超高温环境中静态氧化和动态烧蚀前后的力学性能变化。利用相图，从理论上分析了电弧风洞环境中烧蚀反应机理。