硼化锆基超高温陶瓷研究进展
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现代化工
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第３２卷第７期
２０Ｊ２年７月
陶瓷研究进展
邓晓军，谢征芳
（国防科技大学航天与材料工程学院，新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室，
湖南长沙４１００７３）
摘要：航空航天、兵器、能源等高科技领域的发展对轻质、耐高温的超商温陶瓷材料提出了迫切需求。碱化镥基超高温陶瓷是最霞要的超高温陶瓷材料之一，综述了硼化锆基超高温陶瓷的研究进展，着重探讨了先驱体转化法制备硼化锆基超高温陶瓷的优势和难点，并对硼化锆基超高温陶瓷的发展进行了展望。
关键词：超高温陶瓷；ＺｒＢ２一ＳｉＣ复相陶瓷；先驱体转化法；研究进展，中图分类号：ＴＱｌ７４．７５文献标识码：Ａ文章编号：０２５３－４３２０（２０１２）０７—００２０一∞
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｚｉｒｃｏｎｉｕｍｂｏｒｉｄｅｂａｓｅｄｕｌｔｒａｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｅｒａｍｉｃｓ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＵＨＴＣｓ；ＺｒＢ２一ＳｉＣＣｅｒａｍｉｃｓ；ｐｏｌｙｍｅｒ—ｄｅｒｉｖｅｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
超高温材料指的是在高温环境下（２００００Ｃ以上）以及反应气氛中能够保持物理和化学稳定性的一种特殊材料。随着航天技术的迅猛发展，航天飞机、宇宙探测器、可重复使用运载器、高超声速导弹等新一代高超声速飞行器随着飞行速度和可靠性要求的提高，对轻质和耐超高温材料提出了迫切需求。例如，制造空天飞行器的头锥、火箭发动机的喷管、超音速涡轮发动机的转子等部件必须用到超高温材料，这些部件在使用过程中都需要承受２５００％以上的高温。
目前航天领域有重要应用价值的超高温材料主要包括硼化物、碳化物以及氧化物组成的多元复合超高温陶瓷材料体系、难熔金属和抗氧化、抗烧蚀的改性Ｃ／Ｃ复合材料。其中ＺｒＢ：一ＳｉＣ超高温复相陶瓷以其罕见的高熔点、高热导率、高弹性模量、良好的抗热震性和适中的热膨胀率等特性，成为耐超高温材料领域最具前途的材料之一，近年来受到国内外研究者们的极大关注。
２０００年美国在加利福尼亚空军基地发射了３枚民兵Ⅲ洲际导弹，进行小曲率半径的硼化锆（ＺｒＢ：）基超高温陶瓷端头帽飞行试验，在２３ｒａｉｎ的亚轨道飞行中，导弹承受了２７６０℃的高温，回收的导弹完整，形状良好。该实验展现出ＺｒＢ：基超高温陶瓷优异的超高温性能，奠定了其作为下一代耐高温材料的应用基础。近年来国内外学者用不同的方法获得了ＺｒＢ，基超高温陶瓷，本文对他们的工作进行了简要概括，论述了有机先驱体转化法制备ＺｒＢ，基超高温陶瓷的优点和难点，探讨了今后ＺｒＢ：基超高温陶瓷可能的发展方向。
１ＺｒＢ：基超高温陶瓷研究进展
从２０世纪６０年代起，美国国家航空航天局、阿尔伯克基桑迪亚国家实验室、美国空军等机构针对高超音速飞行器、可重复使用天地往返运输系统对耐超高温、抗氧化、低烧蚀（无烧蚀）材料的需求，开展了热压烧结ＺｒＢ：—＆ｃ、ＨｆＢ：一ＳｉＣ陶瓷研究。目前国际上研究最为广泛的超高温陶瓷材料体系包括ＺｒＢ２一ＺｒＣ、ＺｒＢ２－ＳｉＣ、ＺｒＢ２－ＳｉＣ—Ｃ、ＺｒＢ２一ＺｒＣ—ＳｉＣ、
收稿日期：２０１２一０２—２２
基金项目：武器装备预研基金（９１４０Ｃ８２０１０２０９０１）
作者简介：邓晓军（１９８６一），男，硕士生，主要从事陶瓷先驱体研究，ｄｅｎｇｘｉａｏｉｌ３１４＠１６３．ｃｏｎｌ；谢征芳（１９７２一），男，副研究员，通讯联系人ｘｉｅｚｈｅｎｇｆａｎｇ＠１６３．ｃｏｍ。
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