SiC-ZrC 復(fù)合超細(xì)粉末的合成及抗氧化性能研究

周虹伶，曹宇，2*，鄒素琳，歐紅，田嘉美，陳占軍，胡繼林

（1.湖南人文科技學(xué)院材料與環(huán)境工程學(xué)院，精細(xì)陶瓷與粉體材料湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，先進(jìn)陶瓷現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院，湖南婁底，417000；2.景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，江西景德鎮(zhèn)，333403）

0 引 言

超高溫陶瓷材料具有耐高溫、低密度、高硬度、高強(qiáng)度等優(yōu)異的綜合性能，這使得它們成為航空航天領(lǐng)域不可或缺的重要材料，在航空航天技術(shù)領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注［1］。對這些材料的研發(fā)和應(yīng)用，極大地促進(jìn)了航空航天技術(shù)的發(fā)展，例如，高超音速巡航導(dǎo)彈和航空航天飛機(jī)等高超音速飛行器的開發(fā)方面，已成為世界各個國家競爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)［2，3］。

碳化鋯（ZrC）超高溫陶瓷具有高熔點(diǎn)（3420℃）、高硬度（25.5GPa）、高熱導(dǎo)、高電導(dǎo)、高彈性模量以及優(yōu)異的抗熱震性等一系列優(yōu)異性能，其在高溫、高壓、高速等極端環(huán)境下具有廣泛的應(yīng)用前景，被公認(rèn)為是最具應(yīng)用前景的超高溫陶瓷材料。然而，單一ZrC因其抗氧化性能差、韌性不足和燒結(jié)溫度高等問題制約了其應(yīng)用范圍。很多研究人員通過添加SiC、Al2O3、TiC、B4C 等第二相材料來改善ZrC 超高溫陶瓷的抗氧化性能和斷裂韌性等相關(guān)性能［4，5］。碳化硅（SiC）陶瓷具有高耐腐蝕性、高耐磨性、耐高溫、強(qiáng)度高、硬度高、比模量高以及良好的導(dǎo)熱性等［6，7］，因而被廣泛應(yīng)用到航空航天、機(jī)械化工、核能、汽車等眾多領(lǐng)域。SiC-ZrC 復(fù)合材料結(jié)合了碳化鋯和碳化硅的特點(diǎn)，不僅彌補(bǔ)了碳化鋯抗氧化性能差的缺陷，還能提升其強(qiáng)度和韌性，作為超高溫材料具有很大的應(yīng)用潛力［8］。……