SiCf/TB8復(fù)合材料的制備及其熱物理性能研究

林 松 ，趙 冰 ，侯紅亮 ，曲海濤

（1.中航工業(yè)北京航空制造工程研究所，北京 100024；2. 中航工業(yè)北京賽福斯特技術(shù)有限公司，北京 101107）

隨著高超音速飛行器的發(fā)展，飛行速度的不斷提高，對(duì)高溫蒙皮結(jié)構(gòu)材料的要求越來(lái)越高，需要具有較高的比強(qiáng)度、比剛度，以及優(yōu)異的高溫性能和抗腐蝕性能。傳統(tǒng)的陶瓷瓦具有脆性大、抗損傷能力差、維護(hù)成本高、更換周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿足高超音速飛行器蒙皮結(jié)構(gòu)的需求。因此，金屬或金屬基復(fù)合材料的隔熱結(jié)構(gòu)成為最具發(fā)展前景的高溫蒙皮候選材料[1-3]。

SiCf/TB8復(fù)合材料是以新型耐高溫合金TB8鈦合金為基體，以高強(qiáng)度連續(xù)SiC纖維作為增強(qiáng)項(xiàng)經(jīng)過(guò)熱壓復(fù)合工藝制備而成的鈦基復(fù)合材料。20世紀(jì)80年代，美國(guó)的NASA在NASP（National Aero-Space Plane）計(jì)劃中，針對(duì)SiCf/TB8復(fù)合材料作為理想的高超音速飛行器的耐高溫、輕量化蒙皮結(jié)構(gòu)材料開展了大量的技術(shù)基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，并應(yīng)用在X-30驗(yàn)證機(jī)上。但目前國(guó)內(nèi)對(duì)高超音速蒙皮材料的研究還處于空白狀態(tài)，因此，開展制備SiCf/TB8復(fù)合材料的研究對(duì)我國(guó)發(fā)展高超音速飛行器具有重要的意義[4-5]。

本文對(duì)SiCf/TB8復(fù)合材料的制備工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，從而得到最佳制備工藝參數(shù)。同時(shí)對(duì)SiCf/TB8復(fù)合材料都熱物理性能進(jìn)行研究，包括高溫?zé)釋?dǎo)性能和高溫?zé)崤蛎浶阅埽汛_定其是否具有很好的耐高溫性能，為其作為耐高溫蒙皮材料提高理論依據(jù)[6]。

1 材料與方法

在試驗(yàn)中選用基體材料為TB8箔材，厚度為0.1mm；增強(qiáng)纖維選用國(guó)產(chǎn)有C涂層的SiC纖維，纖維直徑為130μm。……