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近年来,超高温陶瓷材料凭借其优良的物理性能和化学稳定性,满足了高超声速飞行器不断发展的需求。尤其是连续纤维增韧陶瓷基复合材料的问世,克服了陶瓷脆性大、抗热冲击性能差的特点,备受航天航空研究人员的瞩目。ZrC是一种过渡金属的碳化物,具有熔点高,硬度大的特点,是飞行器机身的优选材料。但如今国内生产的ZrC粉体普遍存在颗粒粗大、尺寸分布不均的缺点,这严重影响了后期的粉体烧结和复合材料的性能。基于这个现状,本课题采用溶胶-凝胶与碳热还原相结合的方式来制备ZrC粉体,并以此为基础,将合成的ZrC粉体与具有良好抗氧化性能的SiBCN陶瓷结合,作为复合材料的基体。通过浆料浸渍和PIP工艺分别将ZrC粉体和SiBCN陶瓷引入到连续纤维编织体内,制备了Cf/ZrC-SiBCN复合材料,并对材料的力学性能和抗氧化性能进行了测试。本课题从低碳绿色的角度出发,以廉价的蔗糖作为碳源,以ZrO2作为锆源,通过溶胶-凝胶的方式将两者充分混合,并在合适的碳热还原工艺下制备ZrC粉体。分别研究了加热温度、锆/碳比和原料尺寸对最终粉体的影响。通过扫描和XRD分析可知,在1550°C、锆/碳比为1:4的条件下,最终获得的ZrC粉体纯度较高,颗粒尺寸均匀。通过浆料浸渍和PIP工艺,ZrC粉体和SiBCN陶瓷能够被均匀引入到编织体内部,同时能够在较短的制备周期内使复合材料的致密度达到70%以上。通过对复合材料的弯曲强度测试发现,ZrC含量的增加会降低材料的力学性能。利用水淬法对材料的抗热冲击性能进行测试,研究表明在600°C以上,材料的力学性能就会由于表面的缺陷发生大幅度下降,经过计算得出复合材料的临界热冲击温度为736°C。同时发现,当温差在1000°C时材料表面仍然没有出现宏观裂纹,这表明制备的复合材料具有一定的抗热冲击性能。通过不同温度和时间下的静态氧化对复合材料的抗氧化性能进行了研究。结果表明材料在1000-1200°C温度范围内,材料表现出较差的抗氧化性能,主要原因是各相组分热膨胀系数的差异和表面物质的氧化。在1400-1550°C温度范围内,材料表现出较好的抗氧化性能,主要是因为熔融的SiO2在高温作用下具有良好的流动性,能够将材料表面的缺陷弥合,减少了氧通道,避免了基体的氧化。随着温度的升高,材料表面的氧化层厚度由430μm降至103μm。