Y-YbB4改性SiCf-SiC複合（hé）材料抗水（shuǐ）氧腐蝕性能增強（qiáng）-天津绿巨人网站下载電爐股份有限公司

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Y-YbB4改性SiCf-SiC複合材料（liào）抗水氧腐蝕性能增強

西北工業大學熱結構複合材料科學與技術實驗室王（wáng）晶研究員團隊（duì）在期刊《Ceramics International》上發表了論文。主要研究了Y/YbB4改性（xìng）SiCf/SiC複合（hé）材料在高溫水氧環境下的抗腐（fǔ）蝕性能，並（bìng）與傳統的CVI-SiCf/SiC複合材料進行了對比。

2026-01-05

DOI：10.1016/j.ceramint.2023.08.354

西北工業大學熱結構（gòu）複合材料科學與技術（shù）實驗室王晶（jīng）研究員團隊在期刊（kān）《Ceramics International》上發表（biǎo）了（le）題為“Y/YbB4-modified SiCf/SiC composites with enhanced water-oxygen corrosion resistance”的論文。主要研究（jiū）了Y/YbB₄改性SiCf/SiC複合（hé）材料在高溫水（shuǐ）氧環境下的抗腐蝕性能，並與傳統的CVI-SiCf/SiC複合材料進行了對比。

研究背景

SiCf/SiC複合材料是輕（qīng）質、高強度（dù）的高溫結構材料，廣泛用於（yú）航空發動機的熱結（jié）構部件。然而，當其在富含水蒸氣的高溫環境中服役時，SiC基體氧化生成（chéng）的SiO₂會與水蒸氣反應生成揮發（fā）性矽醇Si(OH)₄，該物質易被高速氣流帶走，導致材料快速腐（fǔ）蝕（shí）、性能退化甚至（zhì）結構失效。

本研究首次（cì）提出采用Y/YbB₄同步改性SiCf/SiC複合材料，通過漿料浸滲與（yǔ）反應（yīng）熔滲結合工藝，製備出低孔隙（xì）率、高致密、耐水氧腐蝕的新型複合材料。

研究方法

1、製備多孔SiCf/SiC預成型體

2、Y/YbB₆與樹脂碳的引入

3、Si-Y合金（jīn）反（fǎn）應熔滲

水氧實驗

在1200℃高（gāo）溫下，50 vol% H₂O + 50 vol% O₂的水氧混合物的流速是20 mL/min，實驗時間分別是1，5，10，25，50，100h。

保護機製

1、物理屏障作用：致密（mì）基體（tǐ）阻礙水氧滲透

2、化學保護（hù）層：腐蝕過程中生成穩（wěn）定（dìng）的Y/Yb矽酸鹽，抑製基體進（jìn）一步腐蝕

研究結果

1、成功製備（bèi）出低孔隙率（3.2%）、高致密的Y/YbB₄改性SiCf/SiC複合材料，采用SI+RMI工藝（yì）實現有（yǒu）效基體改性。

2、抗水（shuǐ）氧腐蝕性能（néng）顯著提升，1200°C腐蝕100 h後強度保持率達76.84%，較傳統CVI工藝複合材料提高15.71%。

3、材料在腐蝕後仍保（bǎo）持偽塑性斷裂行為，說明改性未損害（hài）其（qí）韌性，適用於高溫（wēn）高濕服役環境。

绿巨人网站下载電爐設備

高溫（wēn）靜態水氧腐蝕設備利用實驗室測試方法,準確模擬渦輪發動機工作環境的高溫、高水蒸氣分壓和水蒸氣速度，針對材料（liào）的熱腐蝕、水蒸氣（qì）氧化腐蝕（shí）進行循環測試，以正確評（píng）估材料的熱化學穩定性。該設備由進氣（qì）控製係統、進液控製係（xì）統、均勻汽化裝置、伴熱管路（lù）及加熱反應器等部分組成。主要適用於高溫熱障塗層、複（fù）合材料，合（hé）金等領域。

設備特（tè）點

·◆ 精準控製進液量

·◆ 液態水的均勻汽化和（hé）氣（qì）體混合

·◆ 載氣多量程可選：300ml/1000ml/3000ml（靜態（tài））

·◆ 最高溫（wēn）度可選：1200℃/1600℃

·◆ 可預設多組工藝，每組50段程序控製