《ZrB2-SiC基超高溫陶瓷材料的強韌化與熱衝擊行為研究》是依託哈爾濱工業大學，由胡平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：ZrB2-SiC基超高溫陶瓷材料的強韌化與熱衝擊行為研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：胡平
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超高溫陶瓷材料較低的損傷容限和較差的抗熱衝擊性能制約了其優異的高溫綜合性能的發揮和工程的套用，本項目重點研究ZrB2-SiC基超高溫陶瓷材料的強韌化與熱衝擊行為，採用理論推導、數值模擬、實驗設計與驗證相結合的方法，探明材料微結構、熱物性參量、載荷載入條件與熱衝擊性能之間的耦合回響機理，揭示影響超高溫陶瓷材料熱衝擊性能主要控制參量，建立科學的超高溫陶瓷材料熱衝擊性能表征與評價方法，最佳化出具有損傷容限高、熱衝擊性能優異的超高溫陶瓷材料的微結構設計與製備方法，力求在超高溫陶瓷材料抗熱衝擊的基礎理論和實驗創新上有所突破，最終實現可靠性高、綜合性能優異的新型超高溫陶瓷材料的設計、製備和性能評價，為超高溫陶瓷材料的強韌化和工程套用提供理論依據和實現方法。
結題摘要
本課題以高超聲速飛行器、空天飛機、可重複使用跨大氣層飛行器關鍵熱端部件對超高溫陶瓷材料的需求為背景，針對超高溫陶瓷材料較低的損傷容限和較差的抗熱衝擊性能這一技術瓶頸，開展了超高溫陶瓷材料抗熱衝擊性能的表征與評價和超高溫陶瓷的新型強韌化方法方面的研究。通過2013至2015年三年的實驗和基礎理論研究，揭示了熱物理參量、微結構和尺寸效應對超高溫陶瓷材料熱衝擊性能的影響規律，建立了超高溫陶瓷材料抗熱衝擊性能表征與評價方法；獲得了粉體粒徑、燒結溫度以及燒結工藝對納米ZrB2基超高溫陶瓷材料燒結性能的影響規律，實現了納米超高溫陶瓷材料低溫緻密化及微結構精確控制；採用納米粉體製備了碳纖維增韌超高溫陶瓷複合材料，解決了碳纖維性能退化的難題，顯著提高了超高溫陶瓷材料的破壞應變，闡明了該材料的強韌化機制，為提升超高溫陶瓷的損傷容限和抗熱衝擊性能提供了一種嶄新的途徑；闡明了碳纖維增韌超高溫陶瓷複合材料的熱衝擊和抗氧化行為，獲得了綜合性能優異的超高溫陶瓷材料，為該材料在航空航天領域的工程套用提供了理論和技術支撐。
