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本文通过先驱体浸渍裂解和压力浸渗两种方法联合,采用耗散防热的设计理念,制备了不同密度、不同碳纤维预制体类型的耗散防热复合材料。采用碳碳复合材料高温抗氧化的常用基体改性化合物—ZrC及耗散防热设计思路中常用的AlSiB三元合金作为协同的耗散剂,研究两种化合物协同作用下复合材料的烧蚀性能。同时针对耗散剂浸渗前后复合材料弯曲强度、压缩强度和弯曲模量的变化研究了耗散剂对复合材料力学性能的影响;通过材料分析测试方法对耗散防热复合材料烧蚀前后的物相组织,微观形貌分析研究,针对烧蚀产物、温度等烧蚀试验的特征来推理烧蚀过程材料微观组织演变、烧蚀行为,结合烧蚀反应热力学动力学阐明耗复合材料耐烧蚀机理。对基体抗烧蚀性能、耗散剂类型、碳纤维预制体类型和烧蚀方向等因素进行控制变量比较分析对烧蚀性能的影响。通过先驱体浸渍裂解法引入Zr元素,压力浸渗法浸渗Al、Si、B合金,两种方法对碳碳复合材料浸渗穿透,浸渍液与耗散剂在基体中沿着纤维束和孔隙均匀分布,AlSiB耗散剂以Al、Si、B单质形式存在,Zr元素以单斜、四方两种氧化锆和ZrC形式存在,浸渗AlSiB耗散剂的复合材料的弯曲强度提升16.85%-38.81%,ASB-ZrC弯曲强度提升31.08%-82.47%,最高达到267.46MPa,同时Z向压缩强度和材料的弯曲模量也有一定提高,复合材料浸渗耗散剂后的力学性能更为优异。氧乙炔烧蚀实验结果说明,碳碳基体抗烧蚀性能与耗散剂浸渗量是影响耗散防热复合材料烧蚀性能的关键,在相同耗散剂类型下,密度为1.64的碳碳复合材料兼具了基体强度与浸渗耗散剂的增重率,线烧蚀率总体偏低。细编穿刺因Z向纤维束相较于针刺纤维束贯穿结合力好抵抗剥蚀能力强,线烧蚀率最优,三维编织层间结合力较弱,面内力学性能差,线烧蚀率最高。耗散剂在烧蚀过程中于材料表面形成的烧蚀产物主要为Al2O3、Si O2、Zr O2、B2O3等氧化物,氧化膜的存在对C/C基体起到保护作用,XY向烧蚀明显优于Z向烧蚀,复合材料线烧蚀率可低至10.37um/s,Zr O2能够很好遮蔽基体材料使得质量烧蚀率降低,同时也极大地降低了热传导,一定时间内保护基体免受高温影响。通过Comsol移动边界层烧蚀模型的建立模拟了碳碳复合材料的C扩散对流过程与温度场分布,计算了边界推移情况得到理想状态的线烧蚀率。