view in publisher's site

Cyclic Ablation Behaviors of ZrB2–SiC Composites Sintered with Nano‐Sized Particles

Abstract Ultra‐high temperature ceramic (UHTC) is one of the most promising materials used in thermal protection system for hypersonic flight vehicles. In this work, ZrB2–0.5 vol% SiC composites are fabricated with nano‐sized ZrB2 and SiC particles by spark plasma sintering (SPS) at 1500 °C. The average density of the composites reaches 5.47 g cm−3, while the average grain size is only 1 μm. Then, single and cyclic ablation tests are conducted using a plasma generator. Ablation mechanisms and microstructure evaluation of the composites are discussed in detail. In addition, a digital optical microscope system is adopted to obtain the surface micrograph after ablation. Results show that ablation center will become protuberant rather than form an ablation crater, due to the relative porous and loose oxide layer and flushing action of ablation flame. Thickness of oxide layer and mass gain of the sample obviously increase during the single ablation, while the mass change rate decreases gradually and is then kept stable with the ablation time increasing. Compared with the single ablation, the cyclic ablation leads to higher mass gain and mass change rate, as many microcracks formed on the surface which will significantly accelerate the oxidation.

کامپوزیت های کامپوزیت های کامپوزیت های ZrB۲ - SiC of با ذرات نانو ذرات نانو

چکیده یکی از جدیدترین مواد مورد استفاده در سیستم حفاظت حرارتی برای وسایل نقلیه مافوق صوت، سرامیک دمای بسیار بالا (UHTC)است. در این کار، کامپوزیت های ZrB۲ - ۰.۵ درصد حجمی از کامپوزیت های با اندازه نانو و ذرات SiC با استفاده از تف جوشی پلاسما (SPS)در دمای ۱۵۰۰ درجه سانتی گراد ساخته می‌شوند. چگالی متوسط کامپوزیت ها به ۵.۴۷ gcm - ۳ می‌رسد، در حالی که متوسط اندازه دانه‌ها فقط ۱ میکرون است. سپس، آزمون‌های ablation تکی و سیکلی با استفاده از یک مولد پلاسمایی انجام می‌شوند. مکانیسم ablation و ارزیابی ریز ساختار کامپوزیت ها به طور مفصل مورد بحث قرار گرفته‌است. علاوه بر این، یک سیستم میکروسکوپ نوری دیجیتال برای به دست آوردن the سطح پس از سوزاندن به کار گرفته می‌شود. نتایج نشان می‌دهند که مرکز سوزاندن به جای تشکیل یک دهانه ablation، به جای ایجاد یک لایه نازک متخلخل و لایه اکسید سست و عمل فلاشینگ شعله ablation، protuberant خواهد شد. ضخامت لایه اکسید و افزایش جرم نمونه به طور مشخصی در طول سوزاندن افزایش می‌یابد، در حالی که سرعت تغییر جرم به تدریج کاهش می‌یابد و سپس با افزایش زمان سوزاندن پایدار می‌ماند. در مقایسه با the منفرد، سوزاندن چرخه‌ای منجر به افزایش جرم و نرخ تغییر جرم می‌شود، همانطور که بسیاری از microcracks در سطح شکل می‌گیرند که به طور قابل‌توجهی اکسیداسیون را تسریع می‌کند.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.