Реферат: Высокотемпературные керамические материалы Cf/ZrB2-SiC, состоящие из тугоплавкой матрицы ZrB2-SiC, армированной непрерывными углеродными волокнами (Cf), представляют повышенный интерес для разработки теплозащиты нового поколения двигательных установок, призванных работать в экстремальных условиях температур, механических нагрузок и агрессивных газовых потоков. В фокусе исследований таких композитов - окислительная и абляционная устойчивость, которые являются определяющими характеристиками для практического применения высокотемпературных материалов. В настоящей работе высокотемпературные композиты Cf/ZrB2-SiC были получены методом керамических препрегов, основанном на пропитке углеродного жгута керамической суспензией, формировании однонаправленных керамических лент с последующей их выкладкой, пиролизом и силицированием. Методом электронной микроскопии с привлечением энерго-дисперсионного анализа, выполненного при разных ускоряющих напряжениях, изучена морфология и распределение фаз по объему керамических композитов Cf/ZrB2-SiC. Впервые исследовано поведение таких материалов в условиях воздействия скоростного потока плазмы при температуре вплоть до 2100 °С. Давление воздуха составляло 0.35 МПа, расход воздуха - 6 м3/ч. Композит демонстрирует устойчивое поведение вплоть до 2000 °С в течение 300 с. Проведен сравнительный анализ микроструктуры композита до и после газодинамических испытаний. Определены фазовый и элементный состав, а также морфология сечения композита. Показано, что абляционная устойчивость композита обусловлена формированием сложной микроструктуры, в которой можно выделить несколько подслоев, каждый из которых препятствует диффузии кислорода внутрь композита. Повышение температуры до 2100 °С приводит к значительной деградации композита. Полученные данные могут быть использованы для дальнейшего совершенствования состава высокотемпературных композитов, пригодных для устойчивого функционирования деталей и узлов энергетических установок в экстремальных условиях.

Библиографическая ссылка: Уткин А.В. , Банных Д.А. , Голосов М.А. , Титов А.Т. , Бакланова Н.И.
Поведение композита Cf/ZrB2-SiC, полученного методом керамических препрегов, в высокоэнтальпийном газовом потоке
Химия в интересах устойчивого развития. 2024. Т.32. №5. С.682-690. DOI: 10.15372/KhUR2024601 РИНЦ CAPlus OpenAlex

Переводная версия: Utkin A.V. , Bannykh D.A. , Golosov M.A. , Titov A.T. , Baklanova N.I.
Behaviour of Cf/ZrB2-SiC Composite Prepared by Ceramic Prepreg Method in High Enthalpy Gas Flow
Chemistry for Sustainable Development. 2024. V.32. N5. P.662-670. DOI: 10.15372/CSD2024601 WOS РИНЦ OpenAlex

Даты:

Поступила в редакцию:	29 апр. 2024 г.
Принята к публикации:	25 сент. 2024 г.
Опубликована online:	8 нояб. 2024 г.

Идентификаторы БД:

РИНЦ:	74500648
Chemical Abstracts:	AN 2025:285247
OpenAlex:	W4404497459

Альметрики: