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带BSAS体系EBC的SiC/SiC复合材料在1300℃水氧耦合气氛中的损伤行为
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作者 曹鑫鑫 栾新刚 +3 位作者 王钰磊 张紫琦 李建章 成来飞 《航空科学技术》 2024年第12期67-77,共11页
为满足具有更高涡轮进口温度的新一代高性能航空发动机的长时稳定服役需求,带有环境屏障涂层(EBC)的连续SiC纤维增强增韧SiC陶瓷基(SiC/SiC)复合材料逐渐在其热端部件上得到应用。针对带有EBC的SiC/SiC复合材料在模拟燃气环境中的服役行... 为满足具有更高涡轮进口温度的新一代高性能航空发动机的长时稳定服役需求,带有环境屏障涂层(EBC)的连续SiC纤维增强增韧SiC陶瓷基(SiC/SiC)复合材料逐渐在其热端部件上得到应用。针对带有EBC的SiC/SiC复合材料在模拟燃气环境中的服役行为,本文开展了带钡锶铝硅酸盐(BSAS)体系EBC的SiC/SiC复合材料在1300℃水氧耦合环境下氧化腐蚀试验,研究其微观组织结构演变、内部缺陷特征、重量变化率及力学性能演变规律,揭示其损伤机制。EBC中的裂纹为湿氧气氛扩散提供通道,到达硅黏结层后促使其上表面出现氧化腐蚀孔洞,从而削减了EBC的屏障防护寿命。研究发现,带BSAS体系EBC的SiC/SiC复合材料在1300℃水氧耦合环境下的氧化腐蚀服从扩散控制,EBC提供了有效的屏障防护效果,保护SiC/SiC复合材料免遭严重的氧化腐蚀损伤。微观力学分析结果表明,一定时间的考核服役后,基材近表面处和中心处纤维的承载能力均有所提高,经300h氧化腐蚀考核后,EBC保护下SiC/SiC基材的力学性能表现为提高。 展开更多
关键词 SIC/SIC复合材料 环境屏障涂层 水氧耦合环境 氧化腐蚀损伤 力学性能
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