弭 群 曹丽云 黄剑锋 杨新平

(陕西科技大学，教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室，西安 710021)

微波水热时间对C/C复合材料结构和抗氧化性能的影响

弭 群 曹丽云 黄剑锋＊杨新平

(陕西科技大学，教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室，西安 710021)

以磷酸、B4C和Al2O3为原料，采用一种新的微波水热法对C/C复合材料基体进行了抗氧化改性，重点研究了微波水热时间对改性试样物相组成、微观结构和抗氧化性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)及X射线光电子能谱(XPS)对改性后试样进行了表征。结果表明：改性后复合材料表面覆盖了一层由熔融态的HPO3、B2O3和结晶的Al(PO3)3、微量B4C粒子组成的涂层。经60～120 min的微波水热改性，复合材料的抗氧化性能随着微波水热处理时间的延长而改善，达到一定程度后，其变化不再明显。微波水热处理100 min后的试样抗氧化性能最佳，在600℃静态空气气氛下氧化16 h 后，氧化失重仅为 9.5×10-4g·cm-2，氧化失重速率维持在 4.46×10-5g·cm-2·h-1的极低水平。

C/C复合材料；微波水热；氧化

碳/碳(C/C)复合材料具有质量轻、高比强、高比模、热膨胀系数小、耐热冲击、耐烧蚀等一系列优异特性[1-3]，其突出的优点还在于这种材料在高温下的强度较常温降低不明显，甚至会稍微上升[4]。因而其被广泛应用于热防护系统的鼻锥、机翼前缘及航空刹车副[5-6]。研究表明，高温有氧条件下，未作抗氧化处理的C/C复合材料在370℃左右会开始氧化，而高于500℃后其会迅速氧化[7-11]，导致强度大幅下降而引起材料的失效。……