高性能飛行器朝著速度更快、航時更長、穩定性更高的方向發展,一方面要求其發動機推重比和效率不斷提升,另一方面要求其熱防護系統耐溫性和服役可靠性不斷增加。隨著發動機推力和效率的提高,發動機的渦輪進口溫度需不斷提高。未來的航空發動機要求其熱端關鍵部件在1400 ℃以上的高溫和復雜載荷條件下長期可靠使用,因此傳統的鎳基和鈷基高溫合金已經不能滿足下一代高性能先進發動機的需求。航天發動機要求其高溫熱結構部件使用溫度超過2500 ℃,且需經受強烈燃氣流沖擊和水氧耦合氧化燒蝕。超高聲速飛行器跨大氣層飛行過程產生的氣動熱,會導致鼻錐、機翼前緣等熱防護系統的溫度升高至2000 ℃以上。高技術裝備的跨代發展對超高溫材料提出迫切需求。
“一代材料,一代裝備”。以陶瓷基復合材料、碳/碳復合材料、超高溫陶瓷為代表的超高溫材料是航空、航天飛行器及其動力系統不可或缺的關鍵戰略性材料。多種高端裝備亟需發展耐更高溫度、更強沖刷、更長壽命的超高溫材料。國內近年來圍繞航空、航天高端裝備用超高溫材料制備與服役過程涉及的關鍵問題,廣泛開展了極端環境下超高溫材料服役行為、損傷模式、環境適應性等研究,在超高溫材料的基體改性與表面涂層防護技術及其氧化燒蝕機理等方面取得了較顯著成果。
在《裝備環境工程》編委會的倡導和策劃下,本期選取“超高溫材料氧化燒蝕行為與防護技術”作為專題,重點報道我國高溫和超高溫結構材料的氧化燒蝕行為與防護技術研究領域的相關研究成果,較全面地反映國內此研究領域的一些熱點問題與發展動態,為我國從事航空/航天發動機熱端部件、高超飛行器高溫熱防護系統等相關研究人員提供一個相互交流的平臺,刊登的11 篇論文具有較為重要的參考和工程應用價值。
本期專題在征文、約稿和評審過程中,得到了國內同行們的積極響應和大力支持,在此對各位同行表示誠摯的謝意。