机床与液压

作者：周文涛，周建平，任瑜

单位：新疆大学机械工程学院；新疆大学机械工程学院；新疆大学机械工程学院

关键词：低压微弧;单脉冲放电;C/SiC复合材料;C/SiC-ZrC复合材料

基金：国家自然科学基金项目（52265061）；天山英才培养计划项目（2022TSYCLJ0044）

采用低压微弧单脉冲放电加工方法，对比分析C/SiC和C/SiC-ZrC复合材料的放电特性，探究陶瓷材料的放电加工可行性，并进一步分析ZrC改性对材料放电加工性能及放电凹坑形貌的影响。实验结果表明：引入ZrC显著改善了材料的放电加工性能，C/SiC-ZrC的峰值电流达到150 A，较C/SiC的26 A大幅提升；同时，电弧稳定性增强，最大弧光直径从1 081 μm增至4 363 μm。加工方向与碳纤维取向的关系对凹坑形貌具有显著影响：垂直纤维轴向加工时形成椭圆形凹坑，垂直纤维径向加工时则形成圆形凹坑。C/SiC-ZrC的放电凹坑具有更大的表面尺寸，但深度较浅。微观分析显示，碳纤维断裂是放电凹坑形成的主要机制；凹坑内氧含量升高，并生成SiO2和ZrO2等熔融态氧化物。该研究为C/SiC-ZrC复合材料的低压微弧加工提供了理论依据，验证了ZrC改性对提升陶瓷材料放电加工性能的积极作用，为其在航空航天热防护部件中的应用奠定了基础。

来源：2026年第8期

《机床与液压》期刊编辑部

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