２０２３年第１期第４２卷ＣＡＲＢＯＮＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ炭素技术２０２３№１Ｖｏｌ．４２作者简介：贾林涛（１９９１－），男，博士，从事炭／炭复合材料的制备和性能研究，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｊｉａ０７２１＠ｓｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。通讯作者：李爱军（１９７５－），教授，博士生导师，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ａｉｊｕｎ．ｌｉ＠ｓｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。收稿日期：２０２２－０９－２３修回日期：２０２３－０１－１２多晶硅炉热场用Ｃ／Ｃ复合材料的硅化腐蚀失效机理贾林涛１，王梦千２，李艳３，李爱军４（１．上海大学理学院，上海２００４４４；２．核工业第八研究所，上海２０１８００；３．西安航天复合材料研究所，陕西西安７１００２５；４．上海大学绍兴研究院，浙江绍兴３１２０００）摘要：以２Ｄ叠层炭布为增强体的炭／炭（Ｃ／Ｃ）复合材料作为多晶硅炉用热场盖板，对其在硅液／硅蒸汽共同作用下的硅化腐蚀失效机理进行了研究。通过多功能密度测试仪、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）分析了硅化作用对Ｃ／Ｃ复合材料致密度、微观结构及物相组成的影响，并对侵蚀后的Ｃ／Ｃ复合材料失效机理进行了分析。结果表明：硅化侵蚀后的Ｃ／Ｃ复合材料致密度高，存在大量的Ｓｉ元素，生成了大量的β－ＳｉＣ，且微观缺陷较多，层间开裂严重，呈现脆性断裂模式。理论分析发现，高温下单位摩尔质量的热解炭和单位摩尔质量的硅发生反应生成单位摩尔质量的ＳｉＣ后，总体积膨胀约为单位摩尔热解炭体积的６．３倍，不同物相间的热失配导致热应力集中，引起Ｃ／Ｃ复合材料变形开裂失效，裂纹产生的扩散通道加剧了硅液／硅蒸汽对Ｃ／Ｃ复合材料的硅化侵蚀作用。关键词：多晶硅炉；Ｃ／Ｃ复合材料；硅化侵蚀；热失配；扩散通道中图分类号：ＴＢ３３２；ＴＱ１７４文献标识码：Ａ文章编号：１００１－３７４１（２０２３）０１－１５－０５ＤＯＩ：１０．１４０７８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－３７４１．２０２３．０１．００３ＳｉｌｉｃｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＣ／ＣｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｏｒｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎｆｕｒｎａｃｅｈｅａｔｆｉｅｌｄＪｉａＬｉｎ⁃ｔａｏ１，ＷａｎｇＭｅｎｇ⁃ｑｉａｎ２，ＬｉＹａｎ３，ＬｉＡｉ⁃ｊｕｎ４（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００４４４，Ｃｈｉｎａ；２．ＥｉｇｈｔｈＲｅｓｅ...
