层状强界面硼化锆陶瓷高温力学性能的研究

强界面硼化锆陶瓷在高温下具有优良的性能,在较高的温度下具有足够高的强度以及抗氧化性能,是一种性能优异的高温陶瓷材料,可广泛应用于可回收式航空航天飞行器领域。将强界面ZrB2-SiC材料抛光后置于不同温度下进行高温力学性能测试,在到达测试温度后进行保温30min后对其施加应力直到材料试样完全断裂为止,可以获得材料相应施加的最大力度及其对应强度,并通过扫描电镜照片对测试后的试样表面和断口进行分析。实验结果表明:在平行和垂直两个方向上,材料的弯曲强度是不同的。在平行方向上弯曲强度随着温度的升高而降低;在垂直方向上随着温度升高而降低,在1 200℃时强度达到最大值396.78MPa和435.90MPa,1 500℃时强度达到最小值220.7MPa和195.15MPa。通过分析可知,垂直方向的弯曲强度高于平行方向,随温度升高弯曲强度会下降,但在1 300℃时出现了一个最小值,是因为B2O3受热分解和材料本身受高温引起的缺陷共同作用引起的,垂直方向高于平行方向是由于材料的各向异性,垂直时强度比较大。