编号：CYYJ03214
篇名：B4C改性SiC/SiC复合材料自愈合机理研究
作者：焦健 周怡然 杨金华 刘虎 艾莹珺
关键词： 自愈合 陶瓷基复合材料 SiC/SiC 熔渗工艺 SiC–B4C
机构： 中国航发北京航空材料研究院先进复合材料国防科技重点实验室
摘要： 采用预浸料–熔渗工艺制备了B4C改性SiC/SiC复合材料(SiC/SiC–B4C复合材料),研究了SiC–B4C改性基体在700℃、1000℃、1200℃、1350℃下氧化50 h的本征氧化行为及自愈合规律,有效观察到了基体的自愈合行为,同时考察了SiC/SiC–B4C复合材料的抗氧化性能,通过材料重量变化和强度保持率衡量其在氧化环境中的损伤程度,揭示了氧化行为。研究结果表明,氧化初期B4C开始发生氧化反应,此时的液态自愈合相主要成分为B2O3。随着温度的升高,氧化生成的SiO2将与B2O3结合生成硅硼玻璃相,当温度进一步升高至1350℃时,由于硅硼玻璃分解加剧,导致自愈合效果减弱。此外,高温导致的硅硼玻璃黏度下降也将有利于氧化介质扩散。SiC/SiC–B4C复合材料在1200℃氧化50 h后仍保持较好的力学性能,说明B4C氧化后生成的B2O3、SiO2等黏流态物质可以在一定程度上封填裂纹,赋予材料高温下自愈合机制。
