柳平英,苏小丽,刘锡清,汪 涛,展红全
(景德镇陶瓷大学,江西 景德镇 333403)
摘 要:高超声速飞行器在近地空间长时飞行及大气再入过程中,其尖锐前缘部件需承受极端热-力-化多场耦合环境。碳化铪(HfC)基超高温陶瓷因其超高熔点、低蒸气压及优异的高温化学稳定性,在高超声速飞行器尖锐前缘热防护领域展现出独特优势。本文系统综述了近年来(重点为2025年度)HfC基超高温陶瓷在高超声速飞行器尖锐前缘应用领域的研究进展,按照从简单到复杂的成分体系演化路线,依次涵盖:单相HfC基UHTCs、固溶体改性HfC基UHTCs、HfC-SiC基多相复合UHTCs、HfB2-HfC-SiC多相复合UHTCs以及连续碳纤维增强Cf/HfC-SiC多相复合UHTCs。针对每类体系,重点分析了制备工艺路线、显微结构演化规律、高温力学性能及烧蚀防护机制,并阐明了成分设计、结构构型与界面调控对材料在超高温高焓气流环境下服役性能的影响规律。本综述旨在为新一代高超声速飞行器尖锐前缘热防护系统的材料选择与结构设计提供参考依据。
关键词:超高温陶瓷;碳化铪;高超声速飞行器;尖锐前缘;烧蚀防护机制