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超高声速飞行器的发展,对超高温材料提出了更迫切的需求。超高温陶瓷由于具有高熔点、高硬度、良好的抗烧蚀等性能,被认为是高超声速飞行器等最具前途的热防护材料。此文首先制备了稳定的ZrC陶瓷前驱体溶胶,并对ZrC前驱体对前驱体浸渍裂解(PIP)工艺的匹配性进行了研究;随后采用PIP工艺制备了不同ZrC含量的Cf/ZrC-SiC复合材料,重点研究了复合材料的力学性能和耐烧蚀性能。以正丙醇锆为锆源、蔗糖为碳源制备ZrC前驱体溶胶体系,研究了溶剂中水含量对体系胶粒大小、凝胶时间、干凝胶碳热还原产物的物相及粒径大小的影响。同时也对加水之后形成干凝胶的碳热还原过程及碳锆摩尔比对碳热还原产物物相的影响进行了详细探讨。结果表明:当C与Zr的摩尔比(记为C/Zrmol)为7、醋酸和水溶剂的体积比为5:1时,在80℃下制备出室温下可稳定存在的ZrC前驱体溶胶,Zeta电位约为18.7mV,粘度约为4mPa·s。此干凝胶在1700℃下经碳热还原后可得到平均粒径约为240nm的ZrC粉末。将碳纤维预制体进行碳沉积以保护纤维,利用配制好的ZrC溶胶浸渍预制体以获得一定ZrC含量的Cf/ZrC坯料,随后利用碳化硅前驱体(PCS)将SiC引入制备出Cf/ZrC-SiC复合材料,并对不同ZrC含量Cf/ZrC-SiC复合材料的力学性能及抗烧蚀性能进行评价。结果表明:随着复合材料中ZrC的含量的增加,1)弯曲强度先增大后减小,当C/ZrC密度为1.5g/cm3时,复合材料弯曲强度最大达到240Mpa;2)经静态抗氧化后,复合材料的失重率大致呈现降低趋势,弯曲强度保留率呈现先降低后增加的趋势,当C/ZrC密度为1.7g/cm3时,强度保留率最高约为89.36%;3)经小发动机高状态烧蚀实验后,线性烧蚀率减小,较高的ZrC含量易导致复合材料表面出现剥蚀。