超高温结构复合材料服役行为模拟:理论与方法

第1章绪论/001
1.1超高温结构复合材料的类别/002
1.1.1碳基复合材料（C/C）/002
1.1.2碳纤维增韧碳化硅复合材料（C/SiC）/004
1.1.3连续碳化硅纤维增韧碳化硅基复合材料（SiC/SiC）/005
1.1.4超高温陶瓷基复合材料/006
1.2超高温结构复合材料的应用环境/007
1.2.1航空发动机热端环境/007
1.2.2冲压发动机热端环境/008
1.2.3火箭发动机热端环境/009
1.2.4飞行器热结构应用环境/009
1.2.5空间服役环境/010
1.3超高温结构复合材料的应用考核方法/011
1.3.1航空发动机应用考核 /011
1.3.2冲压发动机应用考核/015
1.3.3火箭发动机应用考核/017
1.3.4飞行器热结构应用考核/020
1.3.5空间服役环境应用考核/023
1.4小结/024
参考文献/025

第2章超高温结构复合材料环境性能模拟理论与实现途径/030
2.1超高温结构复合材料控制性服役环境因素/031
2.1.1热效应/031
2.1.2力（应力）效应/037
2.1.3介质效应/041
2.1.4因素耦合效应/049
2.2超高温结构复合材料环境性能模拟理论基础及方法/054
2.2.1相似理论/055
2.2.2分步模拟测试方法/056
2.2.3加速模拟测试方法/057
2.3超高温结构复合材料服役环境性能模拟实现途径/058
2.3.1静态气氛/应力耦合环境材料性能模拟/058
2.3.2动态燃气/应力耦合环境材料性能模拟/062
2.3.3空间环境材料性能模拟/077
2.4小结/080
参考文献/080

第3章超高温结构复合材料热环境行为/083
3.1深冷环境温度对材料性能的影响/084
3.1.1深冷环境温度下C/SiC性能演变行为及机制/085
3.1.2深冷环境温度下SiC/SiC性能演变行为及机制/091
3.2中、高温对材料性能的影响/095
3.2.1中、高温下C/SiC力学性能演变行为及机制/095
3.2.2中、高温下C/SiC热物理性能演变行为及机制/096
3.3超高温对材料性能的影响/101
3.3.1超高温下C/SiC微结构演变行为及机制/102
3.3.2超高温下C/SiC力学性能演变行为及机制/114
3.4热处理对材料性能的影响/116
3.4.1热处理后材料力学性能演变行为及机制/117
3.4.2热处理后材料热物理性能演变行为及机制/122
3.5小结/129
参考文献/129

第4章超高温结构复合材料热化学环境行为/131
4.1超高温空气对材料的影响/132
4.1.12D C/SiC激光烧蚀后性能演变行为/132
4.1.22D C/SiC激光烧蚀后微结构演变行为/140
4.2超高温/准静态/水氧耦合环境对材料的影响/146
4.2.1C/SiC的氧-乙炔焰烧蚀性能演变行为及机制/146
4.2.2涂层改性CVI 3DN C/SiC氧-乙炔焰烧蚀性能演变行为及机制/153
4.2.3C/C与C/SiC氧-乙炔焰烧蚀性能对比/156
4.3高温/动态/水氧耦合环境对材料的影响/159
4.3.1涂层改性C/SiC的甲烷风洞烧蚀性能演变行为及机制/159
4.3.2基体改性C/SiC的甲烷风洞烧蚀性能演变行为/162
4.3.3涂层/基体改性C/SiC的甲烷风洞烧蚀性能演变行为及机制/164
4.3.4C/SiC煤油燃气风洞烧蚀性能演变行为及机制/169
4.4小结/172
参考文献/172

第5章超高温结构复合材料热/力/介质耦合环境行为/174
5.1SiC-C/C的疲劳性能/175
5.1.1高温/静态/水氧耦合下SiC-C/C疲劳性能演变行为及机制/175
5.1.2高温/低速/水氧耦合下SiC-C/C疲劳性能演变行为及机制/188
5.2C/SiC的蠕变性能/196
5.2.1高温/静态/水氧耦合下2D C/SiC蠕变性能演变行为及机制/196
5.2.2高温/低速/水氧耦合下2D C/SiC蠕变性能演变行为及机制/208
5.2.3高温/亚声速/水氧耦合下2D C/SiC蠕变性能演变行为及机制/212
5.2.4高温/亚声速/水氧耦合下3D C/SiC蠕变性能演变行为及机制/223
5.3小结/237
参考文献/237

第6章超高温结构复合材料空间环境辐照行为/239
6.1原子氧对材料的影响/240
6.1.1C/C性能及微结构演变行为/240
6.1.2C/C-SiC性能及微结构演变行为/242
6.1.3C/SiC性能及微结构演变行为/243
6.1.4SiC/SiC性能及微结构演变行为/244
6.1.5TaC涂层改性C/C性能及微结构演变行为/245
6.1.6CVD SiC涂层性能演变行为及机制/249
6.2带电粒子对材料的影响/253
6.2.1电子辐照对材料的影响/253
6.2.2质子辐照对材料的影响/260
6.2.3质子/电子耦合辐照对材料的影响/268
6.3原子氧/分子氧耦合对材料的影响/273
6.3.1原子氧/分子氧耦合对C/SiC的影响/273
6.3.2原子氧/分子氧耦合对SiC/SiC的影响/281
6.4原子氧/带电粒子耦合对材料的影响/287
6.4.1原子氧/带电粒子耦合对C/C的影响/287
6.4.2原子氧/质子/电子耦合对C/C-ZrC的影响/305
6.4.3原子氧/质子/电子耦合对CVD SiC C/C的影响/313
6.5小结/317
参考文献/317

第7章超高温结构复合材料环境性能模拟验证/319
7.1C/C使役性能模拟验证/320
7.1.1整体毡C/C固体火箭喷管模拟验证/320
7.1.2整体毡C/C液体火箭喷管模拟验证/321
7.1.3三维针刺C/C固体火箭喷管模拟验证/326
7.1.4三维针刺C/C尖锐前缘在固体火箭燃气射流中模拟验证/328
7.2C/SiC使役性能模拟验证/332
7.2.1三维编织C/SiC固体火箭喷管模拟验证/332
7.2.2三维编织C/SiC液体火箭喷管模拟验证/341
7.2.3二维叠层C/SiC固体火箭导流管模拟验证/349
7.2.4二维叠层2D C/SiC固体火箭燃气舵模拟验证/351
7.2.5三维细编穿刺C/SiC球头在固体火箭燃气羽流中模拟验证/354
7.3UHTCMC使役性能模拟验证/357
7.3.1ZrB2-SiC改性3DN C/C固体火箭喷管模拟验证/357
7.3.2MoSi2改性3DN C/C固体火箭喷管模拟验证/358
7.3.3HfC改性3DN C/C固体火箭喷管模拟验证/361
7.3.4HfC-TaC改性3DN C/C固体火箭喷管模拟验证/362
7.4本章小结/364
参考文献/365