Влияние содержания SiC на абляцию и окисление композитов на основе ZrB2 для сверхвысоких температур

Исследованы абляция и окисление композитов из сверхвысокотемпературной керамики (UHTC) на основе ZrB2, содержащих 10%, 15% и 30% по объему SiC, при различных тепловых потоках в плазменной аэродинамической трубе высокой частоты. Эксплуатационные характеристики значительно зависели от температуры поверхности, которая сильно определялась составом. Композиты с 10% SiC продемонстрировали наибольшую температуру поверхности (>2300 °C) и подвергались выраженной деградации в обоих режимах испытаний. Напротив, композиты с 30% SiC показали наименьшую температуру поверхности (<2000 °C) и продемонстрировали отличную стойкость к абляции. Температура поверхности UHTC при аэротермических испытаниях была тесно связана с динамической эволюцией свойств поверхностных и объемных оксидов, особенно с изменениями химического состава на открытой поверхности, которые сильно зависели от состава материала и параметров испытаний (т.е. тепловой поток, энтальпия, давление и время испытания) и, в свою очередь, влияли на окислительную стойкость.