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2D-C_f/SiC复合材料蠕变断裂及损伤机理研究 被引量：2
1
作者 张程煜 李丽华 +3 位作者 张晓 董宁 李玫 韩栋 《航空制造技术》 2017年第22期78-82,共5页
研究了2D-C_f/Si C复合材料在空气中,温度分别为700℃和900℃,蠕变应力分别为50MPa、75MPa和100MPa条件下的蠕变断裂及损伤机理。运用拉森-米勒参数法拟合材料的蠕变断裂时间,使用扫描电子显微镜分析其微观组织和断口形貌以进一步揭示... 研究了2D-C_f/Si C复合材料在空气中,温度分别为700℃和900℃,蠕变应力分别为50MPa、75MPa和100MPa条件下的蠕变断裂及损伤机理。运用拉森-米勒参数法拟合材料的蠕变断裂时间,使用扫描电子显微镜分析其微观组织和断口形貌以进一步揭示其蠕变断裂机理。结果表明:2D-C_f/Si C复合材料的蠕变断裂寿命与温度和应力密切相关,较高温度或应力会降低材料的蠕变断裂寿命;在蠕变过程中,材料除发生应力损伤外,还会发生氧化损伤;2D-C_f/Si C复合材料的氧化损伤比应力损伤对蠕变断裂时间有更显著的影响。 展开更多
关键词 2d-c_f/sic 蠕变断裂时间 蠕变损伤
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2D-C_f/SiC复合材料缺口试件拉伸力学行为研究 被引量：7
2
作者 郭洪宝 王波 +1 位作者 矫桂琼 刘永胜 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期83-88,共6页
通过对V型、半圆型和细线型双边缺口2D-Cf/SiC复合材料试件进行拉伸实验,研究了不同形状缺口对试件拉伸力学行为的影响。通过引伸计获得了拉伸过程中缺口段材料整体拉伸变形与净截面应力之间的对应关系;通过应变片获得了缺口附近局部材... 通过对V型、半圆型和细线型双边缺口2D-Cf/SiC复合材料试件进行拉伸实验,研究了不同形状缺口对试件拉伸力学行为的影响。通过引伸计获得了拉伸过程中缺口段材料整体拉伸变形与净截面应力之间的对应关系;通过应变片获得了缺口附近局部材料的应变数值,直观体现了缺口周围的应变集中现象;依据应变变化规律,分析了双边缺口试件的损伤失效进程。通过对比标准拉伸试件,全面分析了2D-Cf/SiC复合材料双边缺口试件拉伸净强度的主要影响因素和破坏机理;最后通过有限元模拟,得到了三种缺口试件缺口段材料的应变分布情况。结果表明:拉伸过程中缺口试件缺口段材料损伤失效进程具有明显的非同步性,净拉伸强度随缺口形状不同出现不同程度下降;有限元模拟结果与实验结果吻合较好。 展开更多
关键词 2D-Cf sic复合材料 缺口试件 拉伸 力学行为
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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
3
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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2D-C_f/SiC复合材料及构件的无压成型工艺
4
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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TiO_(2)对反应烧结SiC陶瓷性能的影响
5
作者 胡苗 鞠茂奇 +3 位作者 陈定 顾华志 黄奥 付绿平 《武汉科技大学学报》 北大核心 2026年第1期31-36,共6页
以SiC粉、炭黑和造孔剂为主要原料,外加不同含量的TiO_(2)粉末,经混料、压制成型、110℃干燥后,通过1740℃真空渗硅烧结1 h制得反应烧结SiC陶瓷,研究了TiO_(2)添加量对反应烧结SiC陶瓷的力学性能和显微结构的影响。结果表明,TiO_(2)的... 以SiC粉、炭黑和造孔剂为主要原料,外加不同含量的TiO_(2)粉末,经混料、压制成型、110℃干燥后,通过1740℃真空渗硅烧结1 h制得反应烧结SiC陶瓷,研究了TiO_(2)添加量对反应烧结SiC陶瓷的力学性能和显微结构的影响。结果表明,TiO_(2)的最佳添加量为9%,此时所制反应烧结SiC陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别达到294 MPa、4.84 MPa·m^(1/2)。这是因为TiO_(2)和游离Si反应生成了力学性能优异的Ti_(3)SiC_(2)增韧相,同时TiO_(2)能有效降低游离Si的含量并细化其尺寸,从而提高了陶瓷材料的力学性能。 展开更多
关键词 反应烧结sic陶瓷 TI3sic2 游离Si 力学性能 显微结构
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高纯炭黑对Al_(2)O_(3)-SiC-C质铁沟浇注料性能的影响
6
作者 王成春 阳方 +2 位作者 张弛 周辉 刘威 《耐火与石灰》 2026年第1期16-19,28,共5页
为了减少铁沟料中沥青的使用对人体健康和环境产生的危害,采用电熔低碳棕刚玉、电熔白刚玉、碳化硅、球状沥青、铝酸盐水泥、煅烧活性氧化铝微粉为主要原料,加入0、0.5%(w)、1%(w)、1.5%(w)、2%(w)高纯炭黑替代等量的球状沥青,制备了出... 为了减少铁沟料中沥青的使用对人体健康和环境产生的危害,采用电熔低碳棕刚玉、电熔白刚玉、碳化硅、球状沥青、铝酸盐水泥、煅烧活性氧化铝微粉为主要原料,加入0、0.5%(w)、1%(w)、1.5%(w)、2%(w)高纯炭黑替代等量的球状沥青,制备了出铁沟用Al_(2)O_(3)-SiC-C质浇注料,研究了炭黑加入量对浇注料体积密度、强度、抗氧化性能、抗侵蚀性能的影响。结果表明:1)随着炭黑加入量的增加,Al_(2)O_(3)-SiC-C质浇注料的体积密度逐渐增大,显气孔率逐渐减小;2)Al_(2)O_(3)-SiC-C质浇注料的抗折强度和耐压强度随着炭黑加入量的增加呈现先增大后减小的趋势;3)Al_(2)O_(3)-SiC-C质浇注料的抗氧化性能和抗侵蚀性能也随着炭黑加入量的增加而逐渐提高。 展开更多
关键词 高纯炭黑 Al_(2)O_(3)-sic-C质铁沟浇注料 抗侵蚀性能 抗氧化性能
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Y_(2)Si_(2)O_(7)增强SiC质耐火材料抗高温水蒸气腐蚀性能研究 被引量：1
7
作者 薛海涛 刘星宇 +5 位作者 陈定 顾华志 李少飞 黄奥 付绿平 伍书军 《耐火材料》 北大核心 2025年第1期8-12,共5页
为解决高温水蒸气对垃圾焚烧炉用SiC质耐火材料产生的严重腐蚀,以SiC颗粒和细粉为主原料,硅溶胶为结合剂,Y_(2)O_(3)粉为添加剂,在150 MPa的压力下压制成140 mm×25 mm×25 mm的长条试样,经1 400℃保温3 h烧成制备Y_(2)Si_(2)O_... 为解决高温水蒸气对垃圾焚烧炉用SiC质耐火材料产生的严重腐蚀,以SiC颗粒和细粉为主原料,硅溶胶为结合剂,Y_(2)O_(3)粉为添加剂,在150 MPa的压力下压制成140 mm×25 mm×25 mm的长条试样,经1 400℃保温3 h烧成制备Y_(2)Si_(2)O_(7)增强SiC质耐火材料,再经1 000℃保温100 h水蒸气腐蚀。研究Y_(2)O_(3)粉的添加量(添加质量分数分别为0、1.5%、3.0%、4.5%)对烧后试样和水蒸气腐蚀后试样的性能、物相组成和显微结构的影响。结果表明:添加Y_(2)O_(3)会造成烧后SiC质耐火材料的显气孔率上升,常温抗折强度下降;但是随着Y_(2)O_(3)添加量的增加,经1 000℃保温100 h水蒸气腐蚀后试样的体积密度和常温抗折强度增加,水冷热震5次后的常温抗折强度增加,因为1 400℃高温烧成过程中Y_(2)O_(3)和SiO_(2)原位反应生成Y_(2)Si_(2)O_(7)增强相,其与SiC基体结合紧密,且Y_(2)Si_(2)O_(7)在高温水蒸气条件下稳定性好,与SiC基体热膨胀系数接近,能够提高SiC质耐火材料的抗高温水蒸气腐蚀性能。 展开更多
关键词 sic质耐火材料 Y_(2)Si_(2)O_(7) 水蒸气腐蚀 抗热震性
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SiC/SiO_(2)复合涂层对碳纤维及其复合材料抗氧化性能影响研究 被引量：1
8
作者 闫海波 陶佳栋 +3 位作者 周子涵 黄志雄 石敏先 丁杰 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第3期130-138,共9页
采用溶胶-凝胶法和先驱体浸渍裂解法在碳纤维表面制备了一种SiC/SiO_(2)复合涂层,并使用热压罐工艺制备了碳纤维增强酚醛树脂基复合材料,测试了复合材料在600℃、800℃、1000℃下氧化后的弯曲强度,研究了涂层对碳纤维及其复合材料抗氧... 采用溶胶-凝胶法和先驱体浸渍裂解法在碳纤维表面制备了一种SiC/SiO_(2)复合涂层,并使用热压罐工艺制备了碳纤维增强酚醛树脂基复合材料,测试了复合材料在600℃、800℃、1000℃下氧化后的弯曲强度,研究了涂层对碳纤维及其复合材料抗氧化性能的影响。结果表明:经过在1000℃空气下的氧化,复合涂层碳纤维/酚醛树脂复合材料弯曲强度为60 MPa,是相同条件下的原始碳纤维/酚醛树脂复合材料弯曲强度的3.3倍,SiC/SiO_(2)涂层对碳纤维有较好的抗氧化效果且会使复合材料具备一定的弯曲强度。在SiC/SiO_(2)涂层的协同保护下,复合涂层碳纤维/酚醛树脂复合材料在氧乙炔火焰下表现出更好的耐烧蚀性能。 展开更多
关键词 sic/SiO_(2)复合涂层 碳纤维 树脂基复合材料 抗氧化性能 弯曲性能 耐烧蚀性能
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SiC抛光用碱性活化H_(2)O_(2)浆料稳定性研究
9
作者 王凯悦 白九伟 +3 位作者 武海涛 吕功 刘桐 张泽芳 《铸造设备与工艺》 2025年第4期21-28,共8页
提出了一种基于电化学腐蚀的单晶碳化硅(SiC)化学机械抛光方法。通过电化学实验研究不同条件下H_(2)O_(2)的腐蚀电流,发现当H_(2)O_(2)浓度为5%时,腐蚀电流最大。在碱性条件下(pH=11.62),H_(2)O_(2)活化程度较高,能够有效生成活性氧自... 提出了一种基于电化学腐蚀的单晶碳化硅(SiC)化学机械抛光方法。通过电化学实验研究不同条件下H_(2)O_(2)的腐蚀电流,发现当H_(2)O_(2)浓度为5%时,腐蚀电流最大。在碱性条件下(pH=11.62),H_(2)O_(2)活化程度较高,能够有效生成活性氧自由基。为了提高氧化性,加入Na_(2)SiO_(3)和MgSO_(4)两种稳定剂,其中MgSO_(4)对腐蚀电流的提升尤为显著。实验表明,加入2 mmol MgSO_(4)后,H_(2)O_(2)稳定性显著提高,且SiC表面出现大面积氧化区域。经过2 h的抛光实验,含MgSO_(4)的抛光液使SiC的材料去除率(MRR)达到264 nm/h,较纯H_(2)O_(2)提升11.4倍,抛光后的表面粗糙度为3.7 nm,表面光滑无明显划痕。 展开更多
关键词 sic 化学机械抛光 碱活化 Na_(2)SiO_(3) MgSO_(4)
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SiC气凝胶材料表面ZrB_(2)陶瓷涂层的制备及抗氧化性能研究
10
作者 马昭蕊 孙小飞 +3 位作者 刘广华 赵世贤 丛鹤地 王刚 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期144-148,共5页
为提高SiC气凝胶材料的高温抗氧化性能,将ZrB_(2)粉末与硅溶胶以7∶3的质量比配制陶瓷浆料,采用浸蘸法涂覆在SiC气凝胶表面,400℃保温2 h得到了ZrB_(2)抗氧化陶瓷涂层,对制备得到的涂层材料分别在600、800、1000和1200℃保温2 h热处理,... 为提高SiC气凝胶材料的高温抗氧化性能,将ZrB_(2)粉末与硅溶胶以7∶3的质量比配制陶瓷浆料,采用浸蘸法涂覆在SiC气凝胶表面,400℃保温2 h得到了ZrB_(2)抗氧化陶瓷涂层,对制备得到的涂层材料分别在600、800、1000和1200℃保温2 h热处理,研究了试样的耐压强度和抗氧化性能。结果表明:ZrB_(2)涂层可为SiC气凝胶提供有效的抗氧化防护。氧化初期形成连续致密的B_(2)O_(3)玻璃液相层;随热处理温度升高,两种氧化产物SiO_(2)与ZrO_(2)反应生成的ZrSiO_(4)可封填涂层中B_(2)O_(3)挥发产生的孔洞,有效提高材料抗氧化性能。含ZrB_(2)涂层的SiC气凝胶材料的耐压强度随热处理温度升高而增大,在1200℃时最大,为0.82 MPa,此时的抗氧化性最好。 展开更多
关键词 ZrB_(2)陶瓷涂层 sic气凝胶 料浆浸蘸法 耐压强度 抗氧化性能
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锆刚玉添加量对Al_(2)O_(3)-SiC-C材料结构和性能的影响 被引量：1
11
作者 杜娟 李文凤 +3 位作者 郭会师 申天姿 石凯 曹骏 《耐火材料》 北大核心 2025年第3期208-212,共5页
以再生刚玉(粒度为1~3、3~5 mm)、电熔白刚玉(粒度≤1 mm)、α-Al_(2)O_(3)微粉(粒度≤10μm)、鳞片石墨(粒度≤50μm)、碳化硅(粒度≤1 mm)为主要原料,硅粉(粒度≤74μm)为防氧化剂,残碳量约为45%(w)的热固性酚醛树脂为结合剂制备Al_(2... 以再生刚玉(粒度为1~3、3~5 mm)、电熔白刚玉(粒度≤1 mm)、α-Al_(2)O_(3)微粉(粒度≤10μm)、鳞片石墨(粒度≤50μm)、碳化硅(粒度≤1 mm)为主要原料,硅粉(粒度≤74μm)为防氧化剂,残碳量约为45%(w)的热固性酚醛树脂为结合剂制备Al_(2)O_(3)-SiC-C材料。研究了锆刚玉(AZ40)(粒度≤74μm)添加量(加入质量分数分别为0、3%、6%、9%、12%)对Al_(2)O_(3)-SiC-C材料结构与性能的影响,并借助场发射扫描电子显微镜观察热处理后试样的断口形貌,对其结构进行分析。结果表明:1)随着AZ40添加量的增加,试样的体积密度、常温抗折强度、耐压强度、高温抗折强度和常温抗折强度保持率均先升高后下降,显气孔率和氧化指数的变化规律则相反;2)当AZ40添加量增加至12%(w)时,试样的力学性能和抗氧化性能都低于未添加试样的,这说明在Al_(2)O_(3)-SiC-C材料中添加适量的AZ40,有利于提高材料的力学性能、抗热震性能和抗氧化性能;3)当AZ40添加量为3%(w)时,试样的综合性能最佳。 展开更多
关键词 锆刚玉 Al_(2)O_(3)-sic-C 强度 抗热震性 抗氧化性 显微结构
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Al_(2)O_(3)–ZrO_(2)–SiC复合陶瓷表面多孔ZnAl_(2)O_(4)涂层的制备及其体外生物活性
12
作者 陈险峙 骆丽杰 陈拥军 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第6期12-21,共10页
利用静电喷涂结合反应烧结的方法在Al_(2)O_(3)–ZrO_(2)–SiC复合陶瓷表面制备多孔ZnAl_(2)O_(4)生物活性涂层,研究了该涂层对复合陶瓷力学性能和生物性能的影响。结果表明,ZnAl_(2)O_(4)涂层对复合陶瓷抗弯强度和断裂韧性的影响有限,... 利用静电喷涂结合反应烧结的方法在Al_(2)O_(3)–ZrO_(2)–SiC复合陶瓷表面制备多孔ZnAl_(2)O_(4)生物活性涂层,研究了该涂层对复合陶瓷力学性能和生物性能的影响。结果表明,ZnAl_(2)O_(4)涂层对复合陶瓷抗弯强度和断裂韧性的影响有限,涂层具有合适的弹性模量(58.9 GPa)和硬度(3.6 GPa),更接近于人体骨骼的力学性能。此外,涂层与基体的结合强度高于常见的通过等离子喷涂制备的羟基磷灰石涂层与金属基体的结合强度。模拟体液(SBF)浸泡实验、MC3T3-E1细胞形貌观测、CCK-8及ALP测试表明,多孔ZnAl_(2)O_(4)涂层具有优异的矿化能力和良好的细胞黏附性能,并促进了MC3T3-E1细胞的增殖和分化。 展开更多
关键词 Al_(2)O_(3)–ZrO_(2)–sic ZnAl_(2)O_(4)涂层 显微结构 力学性能 生物活性
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Al_2O_3-SiO_2-TiO_2表面涂层对3D-C_f/SiC复合材料力学性能的影响 被引量：2
13
作者 张善伟 林文松 +2 位作者 王静静 方宁象 傅肃嘉 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期489-493,共5页
采用溶胶凝胶法在三维碳纤维预制体(3D-Cf)表面形成Al2O3-SiO_2-TiO_2涂层,而后采用先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备了3D-Cf/Si C复合材料,通过SEM、XRD等分析测试手段以及三点弯曲等试验方法,研究了碳纤维的界面对复合材料的微观结构、力... 采用溶胶凝胶法在三维碳纤维预制体(3D-Cf)表面形成Al2O3-SiO_2-TiO_2涂层,而后采用先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备了3D-Cf/Si C复合材料,通过SEM、XRD等分析测试手段以及三点弯曲等试验方法,研究了碳纤维的界面对复合材料的微观结构、力学性能的影响。结果表明,Al2O3-SiO_2-TiO_2涂覆处理后的碳纤维的强度约为原始碳纤维的96.8%,涂层碳纤维在复合材料断裂过程中起到了较好的增韧作用,涂层处理后的3D-Cf/Si C复合材料的抗弯强度达303 MPa,断裂韧度达6.5 MPa/m1/2。 展开更多
关键词 三维碳纤维 Al2O3-SiO2-TiO2涂层 CF/sic复合材料 力学性能
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SiC晶须增强ZrB_(2)-SiC超高温陶瓷的力学性能
14
作者 张前 任静 +4 位作者 陈敏 王振祥 王龙 孙国栋 解静 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第9期9-16,共8页
采用微纳米级ZrB_(2)粉末、SiC粉末及SiC晶须(SiCw)作为原料,利用放电等离子烧结技术制备了ZrB_(2)-SiC-SiCw复合陶瓷,探究烧结温度、压力和晶须含量对陶瓷致密化和力学性能的影响规律。结果表明,提高烧结温度和适当增加烧结压力有助于... 采用微纳米级ZrB_(2)粉末、SiC粉末及SiC晶须(SiCw)作为原料,利用放电等离子烧结技术制备了ZrB_(2)-SiC-SiCw复合陶瓷,探究烧结温度、压力和晶须含量对陶瓷致密化和力学性能的影响规律。结果表明,提高烧结温度和适当增加烧结压力有助于陶瓷致密度和力学性能的提升,在1600℃/60 MPa烧结出相对密度为96.59%的ZrB_(2)-SiC-SiCw陶瓷。随着SiCw含量的递增,复合陶瓷的硬度、抗弯强度和断裂韧性均展现出先增后减的趋势。晶须含量为15 vol%时,复合陶瓷性能最佳,其维氏硬度为19.4 GPa,抗弯强度达到292.85 MPa,断裂韧性为4.31 MPa·m^(1/2),较未添加晶须的分别提高了16.87%、21.1%和43.2%。 展开更多
关键词 sic晶须 ZrB_(2)-sic 放电等离子烧结 力学性能
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Ga_(2)O_(3)/SiC界面导热的格子动力学研究
15
作者 杨鸿澳 沈扬 曹炳阳 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第10期3278-3284,共7页
结合机器学习势函数与格子动力学方法,开发了一套预测界面热导的理论框架,系统地研究了Ga_(2)O_(3)/SiC异质结的界面热输运机制。采用声子蒙特卡洛仿真和有限元方法,研究了提高界面热导对降低Ga_(2)O_(3)器件结温的影响。结果表明,通过... 结合机器学习势函数与格子动力学方法,开发了一套预测界面热导的理论框架,系统地研究了Ga_(2)O_(3)/SiC异质结的界面热输运机制。采用声子蒙特卡洛仿真和有限元方法,研究了提高界面热导对降低Ga_(2)O_(3)器件结温的影响。结果表明,通过密度泛函理论数据集迭代训练的机器学习势函数达到了0.029 eV/atom的精度,建立了高效计算框架。Ga_(2)O_(3)/SiC的理想界面热导为217 MW·m^(-2)·K^(-1),受到界面两侧晶格类型不匹配以及低频声子的低透射率的影响。器件仿真结果表明,将界面热导从150 MW·m^(-2)·K^(-1)提高到217 MW·m^(-2)·K^(-1),将使结温降低10 K。本研究所建立的高精度计算范式为异质结热设计提供了普适性研究方法,对高功率电子器件的热优化具有重要指导价值。 展开更多
关键词 Ga_(2)O_(3)/sic异质结 界面热导 机器学习势函数 格子动力学 声子蒙特卡洛
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放电等离子烧结制备La_(2)O_(3)/LaB6改性ZrC-SiC陶瓷及其抗烧蚀性能
16
作者 解静 滕程程 +3 位作者 孙国栋 李辉 贾研 赵鹏 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第4期975-982,共8页
为了提高ZrC-SiC陶瓷的抗烧蚀性能,采用放电等离子烧结法在1600℃/50 MPa条件下制备了一系列不同含量La_(2)O_(3)和LaB_(6)改性的ZrC-SiC复相陶瓷,在热流密度为2380 kW/m^(2)的氧乙炔焰下考核了材料的抗烧蚀性能。结果表明:La_(2)O_(3)... 为了提高ZrC-SiC陶瓷的抗烧蚀性能,采用放电等离子烧结法在1600℃/50 MPa条件下制备了一系列不同含量La_(2)O_(3)和LaB_(6)改性的ZrC-SiC复相陶瓷,在热流密度为2380 kW/m^(2)的氧乙炔焰下考核了材料的抗烧蚀性能。结果表明:La_(2)O_(3)和LaB_(6)的加入不仅提高了ZrC-SiC的烧结性能,致密度增加,还提升了其抗热震性能。随着添加量的加大,烧蚀后试样表面氧化层从破裂逐渐趋于完整。相比而言,La_(2)O_(3)改性后烧蚀表面形成的ZrO_(2)-La_(2)Zr_(2)O_(7)固溶层仍存在较多的孔洞和裂纹,而且与内部陶瓷结合差,防护效果有限。LaB_(6)加入后,烧蚀过程中低熔点硼化物的挥发可将材料的烧蚀温度降低约300℃,试样烧蚀中心表面形成热稳定性好的La_(2)Zr_(2)O_(7)-LaBO_(3)-ZrO_(2)外氧化层和粘结性佳的富镧Zr-O-La-B内氧化层,该双层结构的保护膜成为阻挡氧化气流进入材料内部的密实屏障,有效提高了材料的抗烧蚀性能,添加20vol%LaB_(6)的ZrC-SiC综合抗烧蚀性能最佳。氧乙炔烧蚀60 s后,其质量烧蚀率和线性烧蚀率分别为7.5×10^(-4) g/s和2.1×10^(-3) mm/s。 展开更多
关键词 放电等离子烧结 抗烧蚀性能 ZrC-sic La_(2)O_(3) LaB_(6)
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MoSi_(2)含量对Ta_(0.8)Hf_(0.2)C-SiC-MoSi_(2)涂层抗烧蚀性能的影响
17
作者 刘莹 李红 +4 位作者 姚彧敏 杨敏 陶银萍 任慕苏 孙晋良 《材料工程》 北大核心 2025年第6期235-243,共9页
Ta_(0.8)Hf_(0.2)C具有良好的热防护性能,适合在高温烧蚀环境中使用,MoSi_(2)是一种优异的烧结助剂且常用于抗烧蚀涂层中。为了研究MoSi_(2)含量对Ta_(0.8)Hf_(0.2)C-SiC-MoSi_(2)涂层抗烧蚀性能的影响,本研究采用料浆刷涂法在含有SiC... Ta_(0.8)Hf_(0.2)C具有良好的热防护性能,适合在高温烧蚀环境中使用,MoSi_(2)是一种优异的烧结助剂且常用于抗烧蚀涂层中。为了研究MoSi_(2)含量对Ta_(0.8)Hf_(0.2)C-SiC-MoSi_(2)涂层抗烧蚀性能的影响,本研究采用料浆刷涂法在含有SiC过渡涂层的C/C复合材料上制备了不同MoSi_(2)含量的Ta_(0.8)Hf_(0.2)C-SiC-MoSi_(2)涂层,并研究了不同涂层的相组成、微观形貌和烧蚀行为。结果表明,当MoSi_(2)质量分数为10%时,涂层的质量烧蚀率和线烧蚀率分别为1.24 mg·s^(-1)、0.02μm·s^(-1),表现出较好的抗烧蚀性能。这是因为涂层中MoSi_(2)的存在抑制了SiC的主动氧化,减少了SiC的消耗,在烧蚀过程中形成的液相层黏度较高,抵抗高温火焰的冲蚀的能力较强,有效地阻止了氧的扩散。 展开更多
关键词 C/C复合材料 Ta_(0.8)Hf_(0.2)C-sic-MoSi_(2)涂层 料浆刷涂 烧蚀
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外加剂对碳化硅料浆及硅溶胶结合Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料性能的影响
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作者 许向阳 刘浩 +4 位作者 王周福 朱珠 马妍 王玺堂 杨雨菲 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第3期179-184,共6页
本文在研究外加剂对碳化硅料浆流变与硬化行为基础上,探讨了复合外加剂对硅溶胶结合Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料结构与性能的影响。结果表明,聚羧酸盐(PCE)中的COO-吸附在碳化硅颗粒表面,通过空间位阻抑制粉体颗粒团聚,提高了料浆流动性。... 本文在研究外加剂对碳化硅料浆流变与硬化行为基础上,探讨了复合外加剂对硅溶胶结合Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料结构与性能的影响。结果表明,聚羧酸盐(PCE)中的COO-吸附在碳化硅颗粒表面,通过空间位阻抑制粉体颗粒团聚,提高了料浆流动性。复合引入适量PCE和硅烷偶联剂(KH-570),可促进碳化硅浆体的硬化,也有利于高温下硅溶胶结合Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料中莫来石的原位形成,进而改善浇注料的抗热震能力。 展开更多
关键词 聚羧酸盐 硅烷偶联剂KH-570 碳化硅料浆 Al_(2)O_(3)-sic-C浇注料 硬化 硅溶胶 热震稳定性
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ZrB_(2)-SiC改性C/C复合材料的快速制备及其性能表征
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作者 赖俊杰 王坤杰 +3 位作者 张兆甫 余梦蝶 马荣檄 李康 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第6期883-889,共7页
针对传统前驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备超高温陶瓷复合材料周期长的问题,采用浆料浸渍法引入ZrB_(2)陶瓷,结合PIP方法引入SiC陶瓷,实现了C/C-ZrB_(2)-SiC复合材料的快速制备;研究了体积固含量分别为15%、30%和45%的陶瓷浆料对C/C坯体填... 针对传统前驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备超高温陶瓷复合材料周期长的问题,采用浆料浸渍法引入ZrB_(2)陶瓷,结合PIP方法引入SiC陶瓷,实现了C/C-ZrB_(2)-SiC复合材料的快速制备;研究了体积固含量分别为15%、30%和45%的陶瓷浆料对C/C坯体填充效果的影响,表征了C/C-ZrB_(2)-SiC复合材料的微观形貌和力学性能。结果表明:30%固含量的浆料能够在C/C坯体中均匀填充陶瓷粉体,ZrB_(2)陶瓷粉体的引入效果较好;固含量较低导致材料孔隙率较高,而固含量较高使得陶瓷粉体容易堵塞预制体外层孔隙;经过10次PIP后,C/C-ZrB_(2)坯体的密度增大到3.35 g/cm^(3),致密度达到91%;陶瓷基体在纤维束间及纤维束内均匀填充,在微观形貌表现出较好的连续性;C/C-ZrB_(2)-SiC复合材料具有良好的力学性能,室温弯曲强度为(266±53)MPa,断裂韧性K_(IC)为(6.48±0.86)MPa·m^(1/2)。 展开更多
关键词 C/C-ZrB_(2)-sic复合材料 浆料浸渍法 微观结构 力学性能
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Si_(3)N_(4)/Si_(2)N_(2)O复相粉体对Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料性能的影响
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作者 李有奇 何健 +2 位作者 陈俊峰 张嘉良 李正坤 《耐火材料》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
为了提高Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料的综合服役性能,采用化学燃烧法合成的微晶氮化硅/氮氧化硅(Si_(3)N_(4)/Si_(2)N_(2)O)复相粉体为添加物,以棕刚玉、板状刚玉、碳化硅、活性α-Al_(2)O_(3)微粉、SiO_(2)微粉、纯铝酸钙水泥、单质Si粉... 为了提高Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料的综合服役性能,采用化学燃烧法合成的微晶氮化硅/氮氧化硅(Si_(3)N_(4)/Si_(2)N_(2)O)复相粉体为添加物,以棕刚玉、板状刚玉、碳化硅、活性α-Al_(2)O_(3)微粉、SiO_(2)微粉、纯铝酸钙水泥、单质Si粉和球沥青为原料,制备了Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料。研究了复相粉体外加量(外加质量分数分别为0、1%、2%、3%和5%)对浇注料性能的影响,同时探究Si_(3)N_(4)/Si_(2)N_(2)O增强试样综合性能的作用机制。结果表明:1)Si_(3)N_(4)/Si_(2)N_(2)O复相粉可以显著改善Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料的力学性能、抗氧化性能和抗热震性;2)Si_(3)N_(4)/Si_(2)N_(2)O复相粉通过填充孔隙、促进烧结反应进行、生成晶须状物质等途径优化了浇注料的显微结构,提高了浇注料的综合性能;3)当Si_(3)N_(4)/Si_(2)N_(2)O复相粉外加量为3%(w)时,浇注料的性能最佳。 展开更多
关键词 Si_(3)N_(4)/Si_(2)N_(2)O复相粉 Al_(2)O_(3)-sic-C浇注料 抗氧化性 抗热震性
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