热冲击条件下超高温陶瓷ZrB2-SiC的强韧化机制研究

在当前发展适合近空间环境特点的超高声速系列远程飞行系统所使用的超高温材料的研究中，材料的强韧化是急需解决的最关键的基础性问题之一。本项研究以目前国际上公认的最具潜力的超高温陶瓷ZrB2-SiC为研究对象，深入探讨ZrB2-SiC的强韧化机制，重点研究在热冲击作用下ZrB2-SiC强韧性的微结构机制，为获得满足强韧性要求的ZrB2-SiC的微结构设计和材料制备提供相关指导。本课题的主要内容包括：实验测量和分析ZrB2-SiC的微结构；获取在常温、高温和热冲击条件下对其强度和韧性起主导作用的材料微结构特征；通过理论建模和数值计算，确立材料微结构与力学行为之间的内在本质联系；实验表征ZrB2-SiC在热冲击条件下其承载过程中的微结构演化、裂纹萌生和扩展过程以及裂纹尖端和特征微区的应变场的演化斑图，结合断口形貌分析，确定ZrB2-SiC强韧性在热冲击条件下的变化规律。