航空发动机用自愈合碳化硅陶瓷基复合材料研究进展

条件下的稳定性较低，导致无充足玻璃相愈合裂纹，因此改善自愈合玻璃相的高温稳定性是提高 SHCMC 裂纹愈合效率的关键。近年来的研究虽在一定程度上提高了 SHCMC 在高温水蒸气条件下的裂纹愈合效率（玻璃相的稳定性），但单一改性物质对自愈合玻璃相的有效作用温度范围有限，如 Al 基通常作用范围为1000~1300 ℃，Zr 基和 Hf 基等通常作用范围大于 1300 ℃，因此，如何提高 SHCMC 在宽温区水蒸气条件下裂纹愈合效率依然是目前 SHCMC研究的重点，也是 SHCMC 得以大规模应用的关键。将多种改性物质同时引入陶瓷基复合材料的基体或相应自愈合涂层中，有望实现陶瓷基复合材料在宽温区的高效自愈合。

 

（2）SHCMC 愈合效率的提升与很多因素有关，除上面所提到的提升自愈合玻璃相高温稳定性外，也可从缩小裂纹尺寸方面入手。裂纹愈合的驱动力为毛细管力，裂纹尺寸越小，毛细管力越大，裂纹越容易被玻璃相填充，与此同时，裂纹尺寸越小，所填充玻璃相与外界接触的反应面积越小，从而越不容易被水蒸气完全侵蚀而挥发失效。如果在基体内引入纳米增强机制（SiC 纳米线、BN 纳米管和 C 纳米管等）强化基体，提升SHCMC 基体的损伤容限，约束裂纹扩展，缩小裂纹尺寸，也可成为提升SHCMC 裂纹愈合效率的重要途径。