探析含zrc碳碳燒蝕材料研究

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1、西北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文含ZrC碳/碳燒蝕材料研究姓名:程建國申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工程指導(dǎo)教師:齊暑華;李瑞珍20061201兩北T業(yè)大學(xué)T稗碩十學(xué)位論文摘要本文采用具有高熔點、高硬度的碳化鋯改性C/C材料。其主要技術(shù)途徑是:先制備出含氧化鋯的瀝青,通過瀝青液相浸漬將氧化鋯引入C/C材料基體中,再通過高溫處理,制備出含碳化鋯的C/C材料。通過化學(xué)方法可有效地在瀝青中形成氧化鋯。研究結(jié)果表明瀝青中的氧化鋯分散均勻,狀態(tài)穩(wěn)定;在瀝青液相浸漬工藝基礎(chǔ)上通過調(diào)整工藝參數(shù)將氧化鋯均勻引入C/C材料,通過2300。C高溫處理,材料

2、中的氧化鋯轉(zhuǎn)化成碳化鋯,通過XRD分析,證明了材料中碳化鋯的存在;在瀝青中的氧化鋯含量一定時,CVD工藝是影響材料中碳化鋯含量的主要因素,CVD密度低時,材料中的碳化鋯含量高。研究了幾種含碳化鋯C/C材料的力學(xué)、熱物理和燒蝕性能,分析了材料的燒蝕機理。結(jié)果表明碳化錨的加入有利于材料壓縮強度的提高,對彎曲強度影響不大;碳化鋯對材料熱物理性能具有一定的影響;碳化鋯對C/C材料燒蝕性能的影響是復(fù)雜的,本實驗制各的C/C材料由于碳化鋯含量不高,材料的燒蝕性能沒有明顯改善。含碳化鋯C/C材料燒蝕過程中包含了碳化鋯、碳的氧化燒蝕和機械剝蝕

3、,機械剝蝕一方面是各組分熱化學(xué)燒蝕不同步引起的,一方面是熱膨脹不匹配產(chǎn)生的熱應(yīng)力所造成的,氧化燒蝕和機械剝蝕兩種因素交互作用。關(guān)鍵詞鼉々睜堇兩北T業(yè)大學(xué)T稃碩士學(xué)位論文ABSTRACTInthispaperC/CWasmodifiedbYZrCofhighmeltingpointandhi曲hardness.Technicalwaywasasfollows.Tobeginwith,pitchcontainingZrOWasprepared.Next,ZrOwasintroducedintoC/Cbypitch—liquidim

4、pregnatingprocess.Afterbeingheat-treated.C,CcontainingZrCformed.ZrOinthepitchformedbychemicalmethod.TheresultsshowedthatZrOWasuniformandstableinthepitch.Basedonpitch-liquidimpregnatingprocessandadjustingprocessingparameters,ZrOwasintroducedintoC/C.Heat-treatedat2300

5、℃,ZrOwastransferredtoZrC,ZrCcouldbeidentifiedbyX-raydiffractionOCRD)technique.WhilethecontentofZrOinthepitchWasconstant,ZrCcontentinC/CwasmainlyinfluencedbythedensityafterCVDprocess.ThelowerthedensityafterCVD,thehigherZrCcontent.Mechanical,thermalandablativeproperti

6、esofseveralkindsofC/CcontainingZ妃werestudied,andablafivemechanismWasanalyzed.TheresultsshowedthatcompressivestrengthincreasedwithZrCaddingintoC/C,flexuralstrengthlittlevaried.TheinfluenceofZrConthermalpropertiesWasexistent.TheinfluenceofZrConablativepropertiesWascom

7、plicated.InthispaperbecauseZrCcontentinC/CWaslow,ablativepropertieshadnoapparentimprovement.OxidationofCandZrCandmechanicalerosionoc“uTe,dintheablatinge,ourseofC/CcontainingZrC.Mechanicalerosioncouldbecausednotonlybynon-synchronizationofthermochemicalablationofcompo

8、sitions,butalsobYthermalstressbecauseofunmatchingofthermalexpansion.Thermochemicalablationandmechanicalerosioninteracted.KeyWordsC/Ccompos

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