尹 健，张红波，左劲旅

(中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083)

0 引言

新一代高可靠性、高冲质比固体火箭发动机对C/C复合材料烧蚀性能提出了更高要求［1］。为使C/C复合材料制件在大负荷、高温氧化及高粒子冲刷环境中长期使用，还应从材料的强度、抗氧化性能、抗烧蚀性能等整体着手，注重其成分设计，使其同时具备高强度、高抗氧化能力和抗烧蚀能力。近年来，美、俄、法等国提出了一项重要技术，就是用难熔碳化物，如SiC、HfC、TaC、NbC、ZrC 等涂层或添加剂［2－7］，来提高 C/C复合材料的抗氧化能力，降低烧蚀率，使之能承受更高的燃气温度，工作时间更长［2－6］。国内学者在耐烧蚀炭基复合材料方面开展了一系列研究，但由于工艺水平不高、工艺装备及工艺监控系统落后等因素导致喷管偏重、喉衬烧蚀率偏大、冲质比较低，难以适应采用新型高能推进剂的新一代高性能固体火箭发动机的要求，与发达国家存在较大差距［7－12］。

钨(W)和钨基材料具有优异的耐烧蚀和热化学稳定性，已成功用于许多高温领域和固体火箭发动机部件［13］，如钨渗铜、钨渗银喉衬和燃气舵，以及钨、钨复合材料隔热屏等。但钨密度大，增加了喷管的消极质量，限制了其在固体火箭发动机上的广泛应用［14］。在C/C复合材料中添加钨，发挥C/C复合材料和钨硬质材料各自的特性，提高材料的抗烧蚀性能。目前，王俊山等［8，15］采用浸渍法制备了掺杂难熔金属碳化物的C/C复合材料，借助TEM微观结构分析，研究了材料烧蚀机理，此外，还对混编有难熔金属W丝和Ta丝的C/C复合材料进行了初步研究，重点考察了金属组分与非金属组分间的化学反应。……