李秀倩， 焦 健， 邱海鹏， 王 宇， 陈明伟， 谢巍杰

(中航工业复合材料技术中心先进复合材料国防科技重点实验室，北京101300)

进入二十一世纪，国际军事装备竞赛日趋激烈，特别是美国于2010年成功发射X-37B空天飞机，掀起了空天飞机研发和空天高技术竞争的高潮。轻质、抗烧蚀的C/C复合材料日益成为支撑飞行器发展的关键热结构材料，世界主要发达国家均将其列为优先发展的目标。但由于C/C复合材料较差的抗烧蚀性能而限制了其应用发展［1，2］。

国内外的研究资料表明，采用难熔金属化合物对C/C复合材料进行基体改性，可显著优化C/C复合材料的高温抗冲刷、抗烧蚀性能，其中，ZrC以其较高的熔点(高达3530℃)，在难熔金属化合物中相对较低的密度(6.90g/cm3)，优异的高硬度、耐冲刷、抗烧蚀性能而作为新型复合材料中的耐超高温陶瓷相;而SiC改性C/C复合材料因其比强度和比模量高、导热导电性好、抗热震性好等优点而成为陶瓷改性组元［3］。

目前，将ZrC，SiC引入到C/C复合材料中的方法主要有溶胶-凝胶工艺、化学气相沉积工艺(chemical vapour infiltration，CVI)、先驱体浸渍裂解工艺(precursor infiltration and pyrolysis，PIP)等。采用PIP工艺，将能够完全互溶的ZrC前驱体(有机锆，PZr)和聚碳硅烷的有机溶液引入到C/C复合材料中，从而实现陶瓷改性组元的分子互溶，进而得到均匀弥散的ZrC/SiC改性C/C复合材料［4，5］。

依据以上情况，本工作首先采用CVI工艺研制出低密度炭/炭复合材料，之后以低密度炭/炭复合材料作为预制体，采用聚碳硅烷和有机锆前驱体(PZr)作为改性陶瓷组元，运用 PIP工艺制备出SiC/ZrC多组元改性炭/炭复合材料的研制，并对其结构及其力学性能进行分析研究。……