HfC、ZrC改性碳/碳复合材料研究进展

兼顾结构、轻量化与热防护功能，碳/碳(C/C)复合材料已成为航空航天领域的代表性材料，但其较差的抗氧化性难以应对新一代飞行器的长航时有氧服役环境。研究表明，超高温陶瓷(UHTCs)因其氧化层的热流及氧气阻隔作用，在有氧环境下具备优异的耐烧蚀性能。超高温陶瓷改性C/C复合材料(C/C-UHTCs)也有望成为满足抗氧化、微烧蚀等要求的新型热防护材料。目前，C/C-UHTCs的制备过程仍存在成本、效率、均匀性和工艺调控等诸多问题。引入UHTCs后，C/C-UHTCs的氧化烧蚀性能得到显著提升，但需要为每种材料找到各自的适用工作环境。本文重点对适用于极端气动加热环境的ZrC或HfC超高温陶瓷改性C/C复合材料(C/C-ZrC(HfC)),从制备工艺、烧蚀性能和热响应机理进行总结，为后续材料的工艺及性能优化提供借鉴。