Al20Si-Gr耗散防熱材料氧-乙炔和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室燒蝕性能研究.pdf

1、本文通過專利技術(shù)(ZL200810064995.2)制備得 Al20Si/Gr耗散防熱材料，其中基體為多孔石墨，耗散劑為 Al20Si。利用萬能電子試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了常溫和高溫彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度。采用氧-乙炔燒蝕試驗(yàn)和超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室燒蝕試驗(yàn)考察了 Al20Si/Gr耗散防熱材料在不同燒蝕時(shí)間和不同冷卻條件下的燒蝕行為，通過 SEM、XRD、EDS等分析測(cè)試手段對(duì)燒蝕后材料的表面形貌及微區(qū)成分，表面及內(nèi)部的物相組成進(jìn)行了分析，進(jìn)而探討了

2、Al20Si/Gr耗散防熱材料在燒蝕過程中陶瓷膜的形成過程、體積燒蝕效應(yīng)及耐燒蝕機(jī)理。
　　Al20Si/Gr耗散防熱材料的常溫彎曲強(qiáng)度較基體提高了3.5倍，常溫壓縮強(qiáng)度較基體提高了1.3倍。在20-1000℃內(nèi)，隨著溫度的升高，Al20Si/Gr耗散防熱材料的彎曲強(qiáng)度逐漸下降；壓縮強(qiáng)度先下降后上升，750℃時(shí)降至最低，1000℃時(shí)又升至175MPa。
　　在氧-乙炔燒蝕條件下，Al20Si/Gr耗散防熱材料60s一次燒蝕時(shí)

3、線燒蝕率為5.0×10-3mm/s，60s二次燒蝕的線燒蝕率較之降低了60％，較石墨基體降低了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。燒蝕表面分為中心區(qū)、過渡區(qū)和邊緣區(qū)。燒蝕時(shí)間超過30s，中心區(qū)出現(xiàn)燒蝕坑，改變了氣流方向，使得過渡區(qū)中出現(xiàn)明顯大顆粒金屬氧化物，邊緣區(qū)由網(wǎng)狀金屬氧化物構(gòu)成。Al20Si/Gr耗散防熱材料的體積燒蝕效應(yīng)為：從材料表面至背部，物相組成呈梯度分布，依次為：C+Al2O3+SiO2，C+Al4SiC4，C+Al4SiC4+SiC+Al4C3