原子氧环境下SiC基防热材料主/被动氧化在线识别及演化
来源：复合材料学报杂志2023年第8期北京时间：
作者：金华, 张劭捷, 李哲文, 张结艳, 米智彤, 许承海,
摘要：当前，高超声速飞行器主流SiC基防热材料在1200~1700℃内的防热机制主要依靠SiC被动氧化生成的SiO<sub>2</sub>保护层，但高超声速飞行带来的高温气体效应使得防热材料遭受高温、低压、原子氧载荷，原子氧的高活性将改变SiC氧化反应类型，导致材料丧失防护能力。因此，判别不同飞行工况下材料主/被动氧化类型将直接决定材料的使用阈值，对于高超声速飞行器防热设计和新型防热材料研制极为重要。基于此，本文打破通过分析氧化反应后材料微观成分辨别主/被动氧化反应的传统方法，基于光谱诊断、射频等离子放电及高功率激光技术，建立高温、低压、原子氧环境下SiC基防热材料主/被动氧化反应在线识别方法与系统，实现了SiC基防热材料主/被动氧化反应快速在线识别，经过SEM、EDS和XRD等材料分析，验证了在线识别方法的准确性和可靠性，进一步探究了原子氧环境下SiC材料主动氧化的演化规律，并建立了氧化动力学方程，为SiC基防热材料防护阈值及材料性能改进提供了重要支撑。
关键词：高超声速飞行器, 防热材料, 原子氧, 主/被动氧化反应, 光谱诊断,
