【摘 要】
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C／SiC复合材料是一种有希望满足航空发动机热端部件1650℃工作温度需要的结构材料，深入了解其氧化机理并建立氧化动力学模型对C／SiC复合材料的设计和应用具有重要的指导意义。
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C／SiC复合材料是一种有希望满足航空发动机热端部件1650℃工作温度需要的结构材料，深入了解其氧化机理并建立氧化动力学模型对C／SiC复合材料的设计和应用具有重要的指导意义。 本文以3D C／SiC复合材料氧化行为的实验研究为基础，结合复合材料的显微结构分析，系统地阐明了复合材料在空气、水蒸汽和氧水耦合环境中的氧化机理，并运用化学反应动力学和传质学的基本理论，建立了复合材料在氧气环境和氧水耦合环境中的氧化动力学模型。本论文的主要研究内容如下： 1．对3D C／SiC复合材料的显微结构进行了表征，对材料中的各种微裂纹、缺陷和孔隙进行了分析，研究了不同温度区间内氧化性气体在复合材料中的主要气相扩散通道。 2．对C／SiC复合材料在空气、水蒸汽和氧水耦合环境中的氧化行为进行了研究，并结合复合材料的显微结构分析，系统地分析了复合材料在不同环境中的氧化机理。 3．运用化学反应动力学和传质学的基本理论，建立了C／SiC复合材料在氧气环境的氧化动力学模型，并初步建立氧水耦合环境中的氧化动力学模型。根据复合材料的氧化动力学模型，分析了复合材料失重率的影响因素。 4．以C／SiC复合材料的因素分析法为基础，编写了用于C／SiC复合材料的氧化行为和失效机制分析的因素分析法软件。该软件可以对C／SiC复合材料的环境氧化数据进行充分的发掘和利用，并预测出复合材料在不同氧化时间下的失重曲线。对因素分析法进行了进一步的研究，使其可以用于多变量目标函数的分析。
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