液相渗Si工艺制备2D CF/SiC复合材料中SiC晶粒的生长机制 被引量：2

1

作者 江品颐 刘海华 黄向东 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1561-1568,共8页

由液相渗硅工艺(LSI)制得了2D CF/SiC复合材料,经过XRD分析得知材料中SiC均为β相。经过同质量比的K_3Fe(CN)_6与KOH混合水溶液对其进行腐蚀,由SEM观察腐蚀后2D CF/SiC复合材料的形貌,发现其中SiC呈现细等轴晶和粗大晶粒两种不同的形貌... 由液相渗硅工艺(LSI)制得了2D CF/SiC复合材料,经过XRD分析得知材料中SiC均为β相。经过同质量比的K_3Fe(CN)_6与KOH混合水溶液对其进行腐蚀,由SEM观察腐蚀后2D CF/SiC复合材料的形貌,发现其中SiC呈现细等轴晶和粗大晶粒两种不同的形貌。分析认为LSI工艺制备2DCF/SiC复合材料中生成的SiC有两种生成机制:Si原子通过空位机制向碳中扩散形成无定型SiC,在保温过程中结晶形成细晶SiC层;C原子扩散进入熔融态硅中形成C—Si基团,由于温度梯度和浓度梯度的存在,在远离C/SiC界面处过饱和析出,通过溶解-沉淀机制形成粗大的SiC晶体,在晶粒的长大过程中伴随着层错的出现。 展开更多

关键词 2d cf/sic复合材料 液相渗硅 扩散 晶粒生长 溶解-沉淀 层错

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PCD刀具几何参数对Cf/SiC复合材料铣削质量的影响 被引量：4

2

作者 陈杰 安庆龙 +1 位作者 明伟伟 陈明 《工具技术》 2020年第10期3-8,共6页

陶瓷基复合材料因其独特的耐磨性和耐高温性能,广泛应用于航空航天、能源和汽车等领域。但由于其基体材料的脆硬性和增强相的各向异性,给机械加工过程带来了很大挑战。针对二维编织的碳纤维增强陶瓷基复合材料,设计了不同几何参数的PCD... 陶瓷基复合材料因其独特的耐磨性和耐高温性能,广泛应用于航空航天、能源和汽车等领域。但由于其基体材料的脆硬性和增强相的各向异性,给机械加工过程带来了很大挑战。针对二维编织的碳纤维增强陶瓷基复合材料,设计了不同几何参数的PCD刀具进行槽铣试验。纤维拔出、纤维剥落和纤维断口回弹显著降低槽底表面质量,微崩边和毛刺是直槽边的主要加工缺陷。试验结果表明,PCD刀具前角为3°、后角为20°、钝圆半径为10μm时,直槽加工质量较好。 展开更多

关键词 2d cf/sic复合材料 铣削 PCd刀具 几何参数 加工质量

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先驱体转化法制备2D C_f/SiC-Cu复合材料及其性能 被引量：9

3

作者 王其坤 胡海峰 +3 位作者 简科 陈朝辉 郑文伟 马青松 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期151-155,共5页

针对固体火箭发动机喉衬的使用工况,提出在Cf/S iC体系中引入Cu,通过Cu发汗降低材料表面温度以提高材料的抗烧蚀性能。采用先驱体转化法制备了铜体积分数分别为2.18%、4.86%和6.53%的新型复合材料,同时考察了其力学性能和烧蚀性能。结... 针对固体火箭发动机喉衬的使用工况,提出在Cf/S iC体系中引入Cu,通过Cu发汗降低材料表面温度以提高材料的抗烧蚀性能。采用先驱体转化法制备了铜体积分数分别为2.18%、4.86%和6.53%的新型复合材料,同时考察了其力学性能和烧蚀性能。结果表明,随着铜含量的增加复合材料试样的弯曲强度逐渐下降,分别为261.07M Pa、203.61M Pa、164.91M Pa;试样的断裂韧性也逐渐下降,分别为13.4M Pa.m1/2、12.5M Pa.m1/2、11.8M Pa.m1/2。三种复合材料试样在氧乙炔焰烧蚀30s后,试样结构均保持完整,弯曲强度分别下降到121.16M Pa、140.23M Pa、122.87M Pa,质量烧蚀率分别为0.036g/s、0.050g/s、0.064g/s。与其他喉衬材料相比,2D Cf/S iC-Cu材料密度低、力学性能和抗烧蚀性能好,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 2d cf/sic-Cu 发汗 先驱体转化 烧蚀性能 喉衬

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2D C_f/SiC-Cu复合材料的制备和性能 被引量：6

4

作者 简科 陈朝辉 +2 位作者 胡海峰 王其坤 马青松 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1933-1937,共5页

针对固体火箭发动机喉衬的使用工况,提出并采用先驱体转化法制备了一种新型的复合材料,2D Cf/SiC-Cu材料(其中Cu作为发汗剂),对其力学性能和烧蚀性能进行了考察。结果表明:采用先驱体转化法可以制备出力学性能较好的2D Cf/SiC-Cu材料,... 针对固体火箭发动机喉衬的使用工况,提出并采用先驱体转化法制备了一种新型的复合材料,2D Cf/SiC-Cu材料(其中Cu作为发汗剂),对其力学性能和烧蚀性能进行了考察。结果表明:采用先驱体转化法可以制备出力学性能较好的2D Cf/SiC-Cu材料,弯曲强度、剪切强度和断裂韧性分别达到263 MPa,27.7 MPa和15.7MPa.m1/2。材料密度为2.24 g/cm3,在氧乙炔焰中烧蚀60 s后,材料结构保持完整,力学性能仍能满足喉衬材料的使用要求,质量损失为0.124 g。因此,2D Cf/SiC-Cu材料具有较低的密度、良好的力学性能和较好的抗烧蚀性能,是一种有希望的固体火箭发动机喉衬备选材料。 展开更多

关键词 2d cf/sic-Cu材料 先驱体转化 烧蚀性能 力学性能

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硼在先驱体转化制备2DC_f／SiC材料中的应用 被引量：4

5

作者 简科 陈朝辉 +1 位作者 马青松 丑晓明 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第A02期5-8,共4页

研究了含硼(B)的聚碳硅烷(PCS)／二乙烯基苯(DVB)先驱体的裂解,并以B为活性填料,SiC微粉为惰性填料,PCS／DVB为先驱体制备了2D Cf／SiC-B材料。考察了B粉含量对材料力学性能和抗氧化性能的影响。结果表明,B的引入可以有效提高先驱体的... 研究了含硼(B)的聚碳硅烷(PCS)／二乙烯基苯(DVB)先驱体的裂解,并以B为活性填料,SiC微粉为惰性填料,PCS／DVB为先驱体制备了2D Cf／SiC-B材料。考察了B粉含量对材料力学性能和抗氧化性能的影响。结果表明,B的引入可以有效提高先驱体的陶瓷产率,缩短制备周期,当浆料中B含量为15(?)％时,6次浸渍-交联-裂解周期后,材料的弯曲强度达到301．3MPa,与不添加活性填料制备的材料9个周期后的性能基本相当。当浆料中B含量为5(?)％时,材料的力学性能和抗氧化性能均较好,9个周期后,材料的弯曲强度和断裂韧性分别达到351．3 MPa,13．7 MPa·m1/2,较不添加活性填料制备的材料力学性能有所提高,在1300℃马弗炉中氧化10 min后,弯曲强度和断裂韧性保留率分别达到了79．4％和80.3％,较未添加活性填料的Cf／SiC材料有明显提高。 展开更多

关键词 硼 先驱体转化 2d C/sic材料 氧化

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先驱体转化制备2D C_f/SiC复合材料力学性能 被引量：1

6

作者 简科 刘静宇 +1 位作者 陈朝辉 马青松 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A01期224-227,共4页

以国产3k JC1#纤维布为增强体,以聚碳硅烷和SiC微粉为先驱体和填料,分别采用热压辅助先驱体转化和先驱体浸渍裂解工艺制备了2D C_f/SiC复合材料。结果表明,热压辅助先驱体转化工艺制备的2D C_f/SiC复合材料纤维损伤严重,基体较为疏松,... 以国产3k JC1#纤维布为增强体,以聚碳硅烷和SiC微粉为先驱体和填料,分别采用热压辅助先驱体转化和先驱体浸渍裂解工艺制备了2D C_f/SiC复合材料。结果表明,热压辅助先驱体转化工艺制备的2D C_f/SiC复合材料纤维损伤严重,基体较为疏松,材料力学性能很低,弯曲强度和断裂韧性仅为84.3 MPa和6.5 MPa·m^(1/2)。而先驱体浸渍裂解工艺制备的2D C_f/SiC复合材料纤维损伤较小,具有较好的界面结合,内部孔隙较为均匀,力学性能较好,弯曲强度和断裂韧性分别达到321.6 MPa和17.8 MPa·m^(1/2)。材料具有较好的高温力学性能,1300℃时力学性能有较大幅度的提高,1600℃和1800℃时复合材料力学性能还可以较好地保持。 展开更多

关键词 2d cf/sic复合材料 先驱体转化 力学性能 纤维损伤 界面结合

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2DC_f/SiC-Si复合材料的制备和性能研究 被引量：1

7

作者 刘静宇 陈朝辉 简科 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2007年第2期42-45,51,共5页

针对短时高温抗氧化的具体环境,采用先驱体转化工艺制备2D Cf/SiC-Si复合材料。首先考察首周期裂解温度对2D Cf/SiC-Si材料力学性能的影响,结果表明,首周期采用1200℃裂解,所制备的2D Cf/SiC-Si复合材料界面结合较好,弯曲强度和断裂韧... 针对短时高温抗氧化的具体环境,采用先驱体转化工艺制备2D Cf/SiC-Si复合材料。首先考察首周期裂解温度对2D Cf/SiC-Si材料力学性能的影响,结果表明,首周期采用1200℃裂解,所制备的2D Cf/SiC-Si复合材料界面结合较好,弯曲强度和断裂韧性分别达到305.4MPa和15.7 MPa.m1/2。在此基础上研究了Si粉含量对材料性能的影响。结果表明,随着Si含量的增加,2D Cf/SiC-Si材料的力学性能稍有降低,而抗氧化性能明显提高,主要原因在于材料中游离碳含量的降低和Si氧化后生成的具有封填裂纹和隔氧作用的SiO2膜。 展开更多

关键词 2d cf/sic—Si复合材料 先驱体转化 裂解温度 力学性能 抗氧化性能

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模压压力对2D-C_f/SiC复合材料性能的影响 被引量：1

8

作者 张峰 胡海峰 陈朝辉 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期622-624,共3页

以聚碳硅烷、SiC微粉为原料,二维碳纤维织物为增强体,采用先驱体转化法制备了2D-Cf/SiC复合材料,考察了模压压力对2D-Cf/SiC复合材料常温力学性能的影响。结果表明,随着模压压力的增加,纤维体积分数明显提高,但材料的力学性能未能随之提... 以聚碳硅烷、SiC微粉为原料,二维碳纤维织物为增强体,采用先驱体转化法制备了2D-Cf/SiC复合材料,考察了模压压力对2D-Cf/SiC复合材料常温力学性能的影响。结果表明,随着模压压力的增加,纤维体积分数明显提高,但材料的力学性能未能随之提高,主要原因在于随着压力增加,SiC微粉对碳纤维的损伤加剧。模压压力的增加导致纤维体积分数增加和纤维损伤的加剧,两方面的原因造成模压压力对材料的力学性能影响不大。有压成型比无压成型制得的材料的高温抗氧化性要好,主要原因是在0MPa压力下,材料基体更容易出现裂纹,从而使得高温条件下氧化气氛更容易对材料性能造成损害。 展开更多

关键词 2d-cf/sic复合材料 力学性能 模压压力 抗氧化性

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基体对PIP法制备2D C_f/SiC材料抗氧化性能的影响

9

作者 刘静宇 简科 +1 位作者 陈朝辉 马青松 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A01期348-350,共3页

以3k JC1^#纤维布为增强体，以聚碳硅烷为先驱体，采用先驱体转化工艺制备了2D Cf／SiC复合材料，考察了基体结构对材料抗氧化性能的影响。结果表明，先驱体转化2D Cf／SiC复合材料的抗氧化性能主要与材料基体中的游离碳含量及孔隙率有... 以3k JC1^#纤维布为增强体，以聚碳硅烷为先驱体，采用先驱体转化工艺制备了2D Cf／SiC复合材料，考察了基体结构对材料抗氧化性能的影响。结果表明，先驱体转化2D Cf／SiC复合材料的抗氧化性能主要与材料基体中的游离碳含量及孔隙率有关，基体中游离碳含量和孔隙率越高，材料的抗氧化性能越差。通过减少基体中的孔隙率和游离碳含量，可以制备抗氧化性能较好的2D Cf／SiC复合材料，在1300℃，马弗炉中氧化20min后，材料的失重率仅为2．2％，弯曲强度和断裂韧性保留率达到83．6％和80．9％。 展开更多

关键词 2d cf/sic复合材料 抗氧化性能 基体 孔隙率 碳含量

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先驱体转化2D C_f/SiC复合材料的拉伸行为研究

10

作者 刘静宇 陈朝辉 简科 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A03期339-342,共4页

研究了先驱体转化2D C_f/SiC复合材料的拉伸行为。单向拉伸试验表明,材料的抗拉伸强度、拉伸模量和断裂应变分别为181.45MPa、64.95 GPa和0.744%。通过拉伸加载卸载试验分析了材料的拉伸失效过程,并对拉伸试验的应力应变曲线进行了拟合... 研究了先驱体转化2D C_f/SiC复合材料的拉伸行为。单向拉伸试验表明,材料的抗拉伸强度、拉伸模量和断裂应变分别为181.45MPa、64.95 GPa和0.744%。通过拉伸加载卸载试验分析了材料的拉伸失效过程,并对拉伸试验的应力应变曲线进行了拟合。结果表明,2D C_f/SiC复合材料拉伸破坏可以分为线弹性变形、基体破坏、纤维断裂和材料整体破坏4个阶段,拟合得到的曲线与试验曲线非常吻合。 展开更多

关键词 2d cf/sic复合材料 先驱体转化 拉伸行为 失效

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2D-C_f/SiC复合材料及构件的无压成型工艺

11

作者 张峰 胡海峰 +1 位作者 陈朝辉 简科 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期41-42,54,共3页

采用无压成型工艺制备了2D-Cf/SiC及复杂构件。结果表明:复合材料弯曲强度达到328MPa,断裂韧度达到14.9MPa·m1/2,层间剪切强度达到35.9MPa,同时材料也具有很好的高温抗氧化性能。利用本工艺制备了某型号发动机的尾喷管,并成功通过... 采用无压成型工艺制备了2D-Cf/SiC及复杂构件。结果表明:复合材料弯曲强度达到328MPa,断裂韧度达到14.9MPa·m1/2,层间剪切强度达到35.9MPa,同时材料也具有很好的高温抗氧化性能。利用本工艺制备了某型号发动机的尾喷管,并成功通过了应用部门的试车考核。 展开更多

关键词 2d—C/sic复合材料 无压成型工艺 构件

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C/C坯体密度对2D C_f/SiC复合材料结构和性能的影响

12

作者 凌艺辉 江品颐 黄向东 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2840-2845,共6页

通过理论计算,探究C_f/SiC复合材料密度与C/C坯体密度的相关性;而后采用碳纤维布叠层制作2D C/C坯体,经先驱体浸渍裂解工艺增密,制得密度分别为0.98、1.06、1.12g/cm^3的C/C坯体,通过液相渗硅法反应合成2DC_f/SiC复合材料,探究C/C坯体... 通过理论计算,探究C_f/SiC复合材料密度与C/C坯体密度的相关性;而后采用碳纤维布叠层制作2D C/C坯体,经先驱体浸渍裂解工艺增密,制得密度分别为0.98、1.06、1.12g/cm^3的C/C坯体,通过液相渗硅法反应合成2DC_f/SiC复合材料,探究C/C坯体密度对其结构和性能的影响。与理论计算结果来对比。研究结果表明:试验结果与理论数学计算结果基本一致。随着C/C坯体密度的增加,C_f/SiC复合材料的密度出现先上升后下降的趋势,当C/C坯体密度大于0.98g/cm^3后,复合材料的弯曲强度随着C/C坯体密度的增加而降低,C/C坯体密度为0.98g/cm^3时,2DC_f/SiC复合材料结构和性能较优。 展开更多

关键词 2d cf/sic复合材料 C/C坯体 密度 液相渗硅 结构 性能

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硅树脂先驱体转化制备2DC_f/Si-O-C 被引量：2

13

作者 刘静宇 陈朝辉 +2 位作者 简科 马青松 王松 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期833-836,共4页

以二维碳纤维布、硅树脂先驱体、SiC微粉和乙醇溶剂为原料,采用PIP工艺制备了2DCf/Si-O-C材料,考察了浆料配比对材料力学性能和抗氧化性能的影响。结果表明:硅树脂/乙醇/SiC配比为3:1.2:1时所制备材料的力学性能较好,其弯曲强度和断裂... 以二维碳纤维布、硅树脂先驱体、SiC微粉和乙醇溶剂为原料,采用PIP工艺制备了2DCf/Si-O-C材料,考察了浆料配比对材料力学性能和抗氧化性能的影响。结果表明:硅树脂/乙醇/SiC配比为3:1.2:1时所制备材料的力学性能较好,其弯曲强度和断裂韧性分别达到249MPa和12.7MPa·m1/2。与力学性能的变化趋势不同,随着浆料中SiC含量的增加,材料的抗氧化性能随之提高,硅树脂/乙醇/SiC配比为3:1.2:4时所制备材料在1300℃氧化10min后,弯曲强度和断裂韧性保留率分别达到了76.3%和83.9%,较未添加SiC微粉的2DCf/Si-O-C材料有明显提高。 展开更多

关键词 硅树脂 先驱体转化法 2dcf/Si-O-C材料 sic微粉 力学性能 抗氧化性能

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C_f/SiC陶瓷基复合材料的制备工艺研究 被引量：2

14

作者 周长城 张长瑞 +2 位作者 胡海峰 张玉娣 王志毅 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期659-663,共5页

以先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备了2DCf/SiC复合材料,研究了低温裂解工艺(裂解温度低于1000℃)对2DCf/SiC复合材料结构和性能的影响,为Cf/SiC复合材料的低温制备探索可行之路。研究表明,采用900℃裂解工艺制备的复合材料其力学性能达到... 以先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备了2DCf/SiC复合材料,研究了低温裂解工艺(裂解温度低于1000℃)对2DCf/SiC复合材料结构和性能的影响,为Cf/SiC复合材料的低温制备探索可行之路。研究表明,采用900℃裂解工艺制备的复合材料其力学性能达到或高于目前同类工艺制备的2DCf/SiC复合材料力学性能,其弯曲强度达到329.6MPa,剪切强度32.1MPa,断裂韧性14.7MPa·m1/2。并采用差热(TG-DTA)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)等对先驱体聚碳硅烷(PCS)及其低温裂解产物的结构和性能进行了研究。 展开更多

关键词 2d cf/sic 先驱体浸渍裂解 低温裂解 复合材料

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