炭材料具备独特的高温性能,是制作火箭喷管和鼻锥等航天器部件的首选材料,但较差的抗烧蚀性能却是炭材料在高温领域使用的一个障碍,提高炭材料在超高温下抗烧蚀性能对于延长炭材料的使用寿命,提高它工作的可靠性和安全性具有重要意义.该论文通过热压工艺制备了锆和锆-硼掺杂石墨材料.较为系统地研究了掺杂组元的种类、掺杂量、原料的粒度及掺杂石墨的微观结构对复合材料性能的影响及其掺杂石墨材料的抗烧蚀机理和掺杂组元的增强机理.论文工作获得了一些有意义的结果:1.对于细颗粒的锆掺杂石墨,适量的锆组元可有效提高石墨材料的机械强度、导热、导电性能和抗烧蚀性能.当锆掺入量大于7.5﹪时,材料的烧蚀速率大大降低.2.当锆掺入量大于7.5﹪时,粗颗粒掺杂石墨的烧蚀性能不如细颗粒掺杂石墨.3.在单组元锆掺杂石墨材料制备的基础上,向炭基体中引入第二组元碳化硼,制备了锆/硼双组元掺杂石墨材料,结果表明:(1)当碳化硼的添加量1~2﹪时,锆硼双组元掺杂石墨的弯曲强度较单组元锆掺杂石墨,提高了近2倍.(2)锆、硼掺杂石墨的热导率随着碳化硼添加量增加而降低.(3)碳化硼含量小于1﹪时,锆硼掺杂石墨的抗烧蚀性能稍好于单组元锆掺杂石墨.但过多添加碳化硼,复合材料的抗烧蚀性能逐渐降低.