کامپوزیت های زمینه سرامیکی C/SiC (C/SiC CMCs) نوعی از مواد کامپوزیتی با کارایی بالا هستند که ویژگی های استحکام و سبک وزن الیاف کربن را با مقاومت SiC در دمای بالا ترکیب می کنند [1]. آنها دارای پایداری حرارتی استثنایی، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر شوک حرارتی هستند که باعث می شود در زمینه هایی مانند هوانوردی، هوافضا، نظامی و خودروسازی به طور گسترده ای کاربرد داشته باشند. این مواد به ویژه برای محیط‌هایی که تحت دما و فشار شدید عمل می‌کنند، مانند سیستم‌های حفاظت حرارتی هواپیما و سیستم‌های ترمز با کارایی بالا مناسب هستند [2]. کامپوزیت های بافته شده سه بعدی C/SiC (3D C/SiC) یک ماده نساجی در حال ظهور در قلمرو CMC های C/SiC را نشان می دهد. ساختار سه بعدی آن امکان تقویت در هر سه بعد را با الیاف کربن فراهم می کند و در نتیجه خواص مکانیکی برجسته، مقاومت در برابر دمای بالا و پایداری شوک حرارتی عالی را ارائه می دهد. در نتیجه، 3D C/SiC یکی از امیدوارکننده‌ترین مواد کامپوزیتی در زمینه‌هایی به شمار می‌رود که به وزن سبک، استحکام بالا و مقاومت در برابر شرایط محیطی شدید نیاز دارند [3، [4]، [5].

اکسیداسیون و مقاومت در برابر اکسیداسیون موضوعات بدون تغییر در کاربرد و تحقیقات مواد کامپوزیتی هستند و موضوعات اصلی برای حفظ عملکرد مواد در دمای بالا هستند [6]، [7]، [8]. در سال های اخیر، عملکرد اکسیداتیو و مکانیسم های مربوط به مواد C/SiC و SiC/SiC به طور گسترده در محیط های مختلف، از جمله اکسیژن [9]، [10]، H2O/O2 [11]، [12] مورد مطالعه _قرار گرفته _است . ، گاز [13]، [14] و بخار سولفات سدیم تولید شده توسط نفت سفید [14]، [15]. Yin Xiaowei، Cheng Laifei و دیگران [9]، [10]، [11] تحقیقات گسترده ای در مورد خواص اکسیداسیون کامپوزیت های پوشش داده شده C/SiC انجام دادند. آنها دریافتند که در دمای 1100 درجه سانتیگراد، این کامپوزیت ها مکانیسم اکسیداسیون مشابهی با کامپوزیت های 2 بعدی C/SiC بدون پوشش دارند. در دمای بالای 1100 درجه سانتیگراد، آنها پیشنهاد می کنند که اکسیداسیون یا با انتشار اکسیژن از طریق لایه SiO ₂ یا با نفوذ اکسیژن از طریق نقص در پوشش کنترل می شود. از آنجایی که بخار آب همیشه در محیط مواد ساختاری حرارتی وجود دارد. گوو و همکاران [12] رفتار اکسیداسیون مواد SiC/SiC را در محیط O ₂ / H ₂ O بررسی کرد. آنها دریافتند که کامپوزیت ها 64 تا 77 درصد از استحکام خمشی خود را در محیط اکسید کننده در دمای 1100 تا 1300 درجه سانتیگراد حفظ می کنند. در میان آنها، تخریب مکانیکی عمدتاً ناشی از فرسایش مزوفازها و الیاف بود. علاوه بر این، تغییرات در تنش های پسماند در زمینه و الیاف منجر به تغییر در رفتار مکانیکی کامپوزیت ها می شود. نفت سفید هوانوردی حاوی مقادیر کمی ناخالصی Na و S است که عمدتاً نمک مذاب Na ₂ SO ₄ را هنگام سوزاندن تشکیل می دهد. در محیط خالص بخار Na ₂ SO _{4 ، بخار Na 2} SO ₄ باعث خوردگی مواد کامپوزیت می شود که SO ₃ جایگزین O ₂ به عنوان عامل اکسید کننده اصلی می شود که منجر به کاهش استحکام مواد کامپوزیت می شود. اثر خورنده 3 بعدی C/SiC در محیط های گاز مخلوط O ₂ / Na ₂ SO ₄ و H ₂ O / Na ₂ SO ₄ کمی متفاوت از محیط بخار سولفات سدیم خالص است، اما مکانیسم های اصلی شامل انتشار اکسیژن است. مولکول‌ها، تبدیل SiO ₂ ، تبخیر سیلیکات‌ها و اکسیداسیون الیاف کربن [16]، [17]، [18]. با این حال، توجه به این نکته مهم است که اکثر این مطالعات در شرایط بدون استرس انجام شده‌اند، که ممکن است به طور کامل محیط‌های کاربردی واقعی را نشان ندهد، که نشان‌دهنده شکاف بین تحقیقات آزمایشگاهی و کاربردهای دنیای واقعی است.

محیط سرویس موتورهای هواپیما خشن و عوامل پیچیده هستند. پاسخ مواد به محیط به جای برهم نهی اثرات محیطی منفرد، یک اثر جفت شدن دارد [19]. هنگامی که دمای ورودی توربین تا 1500 درجه سانتیگراد افزایش می یابد، تنها کامپوزیت های ماتریس سرامیکی تقویت شده با الیاف C مواد امیدوارکننده ای هستند که در آنها کامپوزیت های بافته شده سه بعدی بهترین خواص دمای اتاق را دارند و 3D C/SiC بیشترین مطالعه شده است. تحقیقات موجود خواص اکسیداتیو و ضد خوردگی عالی 3D C/SiC را در محیط های پیچیده بدون استرس تایید کرده است. با این حال، گزارش‌های مربوط به اکسیداسیون تحت فشار به محیط‌های اکسیداتیو منفرد محدود شده‌اند، و مطالعات کمی در مورد اکسیداسیون تحت استرس و خوردگی استرس در شرایط نزدیک به کاربردهای موتورهای هوانوردی وجود دارد. علاوه بر این، بیشتر مطالعات بر روی خواص C/SiC بافته شده سه بعدی با ضخامت رابط 200-500  نانومتر تمرکز دارند و مطالعات کمی در مورد اکسیداسیون تحت فشار C/SiC سه بعدی بین لایه نازک وجود دارد. تأثیر ضخامت لایه بر کاهش خستگی، عوامل مؤثر و مکانیسم‌های اکسیداسیون تحت فشار در محیط جفت شده هنوز باید آشکار شود تا راه را برای مدل‌سازی بهتر این مواد برای استفاده طولانی‌مدت در محیط خدمات سخت و پیچیده هواپیما هموار کند. موتورها

بنابراین، این کار دو نوع مواد C/SiC سه بعدی با ضخامت لایه‌های مختلف را با استفاده از روش بافته‌سازی سه‌بعدی تهیه کرد، رفتار اکسیداسیون خسته دو کامپوزیت تحت فشارهای بخار آب مختلف مقایسه شد. رفتار اکسیداسیون خسته یک ماده لایه‌ای نازک در اتمسفرهای همراه با بخار آب/اکسیژن/Na2SO4 با _بررسی تغییرات طول، تغییرات مقاومت و اطلاعات پس از آزمون مانند منحنی‌های بار-جابجایی خمشی و ریزساختار مورد بررسی قرار گرفت _. انتظار می‌رود این تحقیق منابع روش‌شناختی را برای شبیه‌سازی معادل محیط‌های کاربردی پیچیده در موتورهای هوانوردی ارائه کند و راهنمایی‌هایی برای طراحی و کاربردهای عملی 3D C/SiC با لایه‌های بین‌المللی نازک‌تر در محیط‌های پیچیده موتورهای هوانوردی ارائه دهد.