Al-Si-C改性C/C复合材料的微结构特征与烧蚀行为

为了提高C/C复合材料的抗烧蚀性能，采用反应熔渗法制备Al-Si-C改性C/C复合材料，利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱和电子探针分析等手段分析熔剂成分、熔渗温度和气氛等参数对复合材料微观结构的影响。利用氧-乙炔焰烧蚀仪研究Al-Si-C改性C/C复合材料的烧蚀性能、烧蚀行为及机理。结果表明，随着工艺参数不同，反应熔渗法可制备出三类典型的Al-Si-C改性C/C复合材料。在1 500℃，氩气气氛中反应熔渗2 h形成了Al+SiC均质改性C/C复合材料；随着熔渗温度的升高（1 600℃）和熔渗时间的延长（6 h），形成了Al4SiC4+SiC改性C/C复合材料；在1 600℃，真空气氛中反应熔渗6 h形成了SiC+Al梯度改性C/C复合材料（Al含量由内到外递减）。三类Al-Si-C改性C/C复合材料显示不同的烧蚀行为，其中，SiC+Al梯度改性C/C复合材料具有最优的抗烧蚀性能，在2 500℃下烧蚀60 s后，样品表面无明显的烧蚀坑，质量烧蚀率分别为-1.0×10-3 g/s和-1.2×10-3g/s。