张 悦,江 荣*,张磊成,陈西辉,高希光,孙志刚,宋迎东,3

（1.南京航空航天大学 能源与动力学院 航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室,南京 210016；2.南京航空航天大学 能源与动力学院 江苏省航空动力系统重点实验室,南京 210016；3.南京航空航天大学 机械结构力学及控制国家重点实验室,南京 210016）

SiC/SiC 陶瓷基复合材料由于其高比强度、高比模量、耐磨性以及在高温下的稳定性和抗氧化性，是可以取代高温合金应用于航空发动机热端部件最具潜力的新型热结构/功能材料[1]。相比于高温合金，陶瓷基复合材料能有效降低耗油率、提高推重比[2-6]。然而，在燃气环境下陶瓷基复合材料的氧化不可避免，导致其力学性能衰退以及部件寿命衰减。尽管已经有一些关于SiC/SiC 氧化行为的研究[7-9]，但都主要集中于SiC/SiC 本身，忽略了其组分（即碳化硅纤维、界面以及碳化硅基体）对氧化行为的影响[10]。因此，有必要对陶瓷基复合材料的组分尤其是基体的氧化行为进行研究。

SiC/SiC的基体成分主要为3C-SiC[11-12]或6HSiC[13-14]，不少学者对这两种类型的SiC的氧化行为都开展了研究。Dennis[15]研究了化学气相沉积法制备的3C-SiC 在1200～1550 ℃范围内O2环境下的氧化行为，通过质量随时间变化的曲线以及阿累尼乌斯公式获得了反应的活化能为190 kJ/mol。与Dennis的工作相似，Takayuki等[16]研究了化学气相沉积法制备的3C-SiC 在1550～1675 ℃下Ar/O2混合气气氛下的氧化行为，发现了随时间变化的两阶段的氧化行为，并获得了两阶段反应活化能分别为345 kJ/mol和387 kJ/mol；他们认为这是由于无定形SiO2转变为结晶SiO2造成的，并且这种转变造成了氧元素扩散模式由分子扩散转变为离子扩散，而两阶段活化能的差别是O—O 键断裂的能量。……