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GE公司预浸料-熔渗工艺SiCf/SiC复合材料应用研究历程及启示 被引量：1
1
作者 王雅娜 李天山 +1 位作者 王海润 焦健 《航空材料学报》 北大核心 2025年第2期1-17,共17页
美国通用电气航空公司(简称GE公司)自20世纪80年代开始预浸料-熔渗工艺SiCf/SiC复合材料的研发,组织数百名科学家和工程师,历时30年、累计投入近15亿美金,最终实现了该材料在发动机领域的成功应用与商业化。本文详细阐述了GE公司预浸料... 美国通用电气航空公司(简称GE公司)自20世纪80年代开始预浸料-熔渗工艺SiCf/SiC复合材料的研发,组织数百名科学家和工程师,历时30年、累计投入近15亿美金,最终实现了该材料在发动机领域的成功应用与商业化。本文详细阐述了GE公司预浸料-熔渗工艺SiCf/SiC复合材料螺旋式的发展历程,聚焦其在燃气轮机和航空发动机热端部件领域的创新实践,通过多个典型热端构件研发的案例分析,揭示了GE公司以“需求牵引-技术验证-工程迭代”为核心的研发范式,并深度解构了GE公司的7FA发动机涡轮外环组件跨越10年的渐进式设计迭代路径,层层解构其服役失效逆向反馈与正向设计牵引的协同优化逻辑。针对国外发展现状,本文进一步解读了GE公司通过垂直整合制造链,引入数字孪生工艺优化,建立机器学习检测体系,构建“材料-工艺-检测”三位一体的技术壁垒。GE公司发展经验表明,技术突破需兼顾长期基础研究与敏捷工程迭代,国内应通过技术体系革新,以典型构件为牵引,建立“设计-制造-考核”闭环的研发流程,建立多学科平等协同机制。强化基础能力,依托高校和国家级研发中心开展机理研究,实施热-力-化学多场耦合约束下的多维度协同优化,尽快推进产业生态构建,整合零散资源,搭建“产学研”快速验证平台。提早布局数字化赋能,实施全链条数据采集与AI嵌入。最后通过深度凝练外在相关技术领域的成功经验,结合国内实际情况,提出了涵盖“基础研究-中试验证-标准建设-产业协同”的自主化发展路线图,旨在为国内高推重比航空发动机用陶瓷基复合材料技术攻关提供方法论层面的战略参考。 展开更多
关键词 sicf/SIC复合材料 预浸料-熔渗 发动机 应用研究
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SiCf/Ti60复合材料热残余应力的数值模拟研究
2
作者 姚泉 熊进超 +1 位作者 赵其定 邹鹏君 《热加工工艺》 北大核心 2025年第16期146-151,共6页
利用有限元软件Abaqus对SiCf/Ti60复合材料的热残余应力进行模拟,研究了涂层种类、涂层厚度和SiC纤维体积分数对该复合材料热残余应力的影响,并进行了实际验证。结果表明:涂层对复合材料中SiC纤维的径向热残余应力和涂层的环向热残余应... 利用有限元软件Abaqus对SiCf/Ti60复合材料的热残余应力进行模拟,研究了涂层种类、涂层厚度和SiC纤维体积分数对该复合材料热残余应力的影响,并进行了实际验证。结果表明:涂层对复合材料中SiC纤维的径向热残余应力和涂层的环向热残余应力影响较大,Gd涂层的适应性最好;涂层厚度对该复合材料的热残余应力影响不大,增加涂层厚度可以减小复合材料中的应力梯度;SiC纤维体积分数对复合材料的径向热残余应力影响较大,增大纤维体积分数可以减小环向热残余应力梯度,但会增大环向热残余拉应力。经实际验证,与仿真结果吻合较好。 展开更多
关键词 有限元模拟 sicf/Ti60复合材料 纤维涂层 热残余应力
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SiCf/SiC复合材料高温水氧腐蚀性能研究 被引量：2
3
作者 郑伟 张佳平 +2 位作者 王瀚寰 秦福乐 陈婧 《纤维复合材料》 CAS 2024年第2期36-39,共4页
采用2.5D方式编织SiCf/SiC复合材料预制体,CVI工艺制备PyC界面层,CVI-PIP复合工艺制备SiCf/SiC复合材料基体,在1300℃、50%水汽/50%O 2混合气体的条件下对SiCf/SiC复合材料进行高温水氧腐蚀试验,对SiCf/SiC复合材料在腐蚀前后的相成分... 采用2.5D方式编织SiCf/SiC复合材料预制体,CVI工艺制备PyC界面层,CVI-PIP复合工艺制备SiCf/SiC复合材料基体,在1300℃、50%水汽/50%O 2混合气体的条件下对SiCf/SiC复合材料进行高温水氧腐蚀试验,对SiCf/SiC复合材料在腐蚀前后的相成分变化及微观组织变化进行评价,并探讨了其在高温水氧腐蚀条件下的性能退化机理。结果表明,PyC界面层易被氧化生成气体产物从而留下间隙,该通道为外界腐蚀性气体如水汽、氧气进入复合材料内部侵蚀其纤维、基体等提供捷径。 展开更多
关键词 sicf/SIC复合材料 CVI-PIP复合工艺 高温水氧腐蚀 PyC界面层
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SiCf/SiC复合材料界面相研究进展 被引量：20
4
作者 刘海韬 程海峰 +1 位作者 王军 唐耿平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期10-14,30,共6页
分析了连续纤维增强陶瓷基复合材料(CFRCMCs)中界面相类型以及各界面相在CFRCMCs中的作用,综述了热解碳(PyC)、氮化硼(BN)、难熔氧化物以及复合界面相在SiCf/SiC复合材料中的应用现状,最后展望了SiCf/SiC复合材料界面相的发展方向。
关键词 sicf/SIC复合材料 界面相 力学性能
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SiCf/SiC复合材料高温抗氧化研究进展 被引量：12
5
作者 刘宝林 刘荣军 +1 位作者 张长瑞 曹英斌 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1107-1112,1118,共7页
连续SiC纤维增韧SiC陶瓷基复合材料(SiCf/SiC CMCs)具有低密度、优异的高温力学性能和抗氧化性能,在航空发动机热端部件上具有广阔的应用前景,具备提高发动机推重比和使用温度、减轻无效重量、简化系统结构等显著优势。延长SiCf/SiC复... 连续SiC纤维增韧SiC陶瓷基复合材料(SiCf/SiC CMCs)具有低密度、优异的高温力学性能和抗氧化性能,在航空发动机热端部件上具有广阔的应用前景,具备提高发动机推重比和使用温度、减轻无效重量、简化系统结构等显著优势。延长SiCf/SiC复合材料在航空发动机高温氧化环境下的服役寿命是当前需要解决的难题。本文从纤维、界面相、基体、表面涂层四个方面综述了SiCf/SiC复合材料高温抗氧化研究进展。采用多元多层自愈合界面相、对基体进行改性以及采用表面自愈合整体涂层都可以有效提高SiCf/SiC复合材料在高温氧化环境中的使用稳定性和寿命。 展开更多
关键词 sicf SIC复合材料 高温抗氧化 界面相 自愈合 涂层
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聚变堆用SiCf／SiC复合材料的研究进展 被引量：7
6
作者 赵爽 周新贵 +4 位作者 于海蛟 王洪磊 邹世钦 黄泽兰 羊建高 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期33-36,共4页
回顾了聚变堆用SiC_f/SiC复合材料制备工艺的最新研究进展,介绍了SiC_f/SiC复合材料的力学性能、抗辐照性能、气密性、热稳定性、化学相客性等方面的性能及其连接技术并进行了总结和展望。
关键词 sicf/SIC 制备工艺 性能
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耐事故SiCf/SiC复合材料包壳管CVI+无模具NITE制备技术研究 被引量：6
7
作者 李鸣 张瑞谦 +2 位作者 何宗倍 付道贵 李松 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期169-173,共5页
新型CVI+无模具NITE制备技术结合了化学气相渗透(CVI)技术和纳米渗透共晶转变(NITE)技术的优点,并且不受模具、压力限制,具有制备长尺寸的SiCf/SiC复合材料包壳管的潜力。研究表明,短时间的CVI沉积能够强化纤维预制体结构,并为纤维间的... 新型CVI+无模具NITE制备技术结合了化学气相渗透(CVI)技术和纳米渗透共晶转变(NITE)技术的优点,并且不受模具、压力限制,具有制备长尺寸的SiCf/SiC复合材料包壳管的潜力。研究表明,短时间的CVI沉积能够强化纤维预制体结构,并为纤维间的孔隙留出NITE浸渗孔隙;同时在NITE浆料中添加聚碳硅烷(PCS)能够有效降低NITE工艺的烧结难度,通过热等静压方法实现无压烧结,制备出具有较好致密度的SiCf/SiC复合材料短管;所制备的SiCf/SiC复合材料短管致密度最高达到了2.77 g/cm3,并且仍存在较大的提升空间。 展开更多
关键词 sicf/SIC复合材料 纳米渗透共晶转变(NITE) 化学气相渗透(CVI) CVI+无模具NITE 包壳 耐事故
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SiCf/SiC复合材料的显微结构和抗氧化性能 被引量：2
8
作者 朱时珍 朱长征 +1 位作者 于晓东 苏铁健 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 2000年第z1期262-265,共4页
采用热梯度强制流动化学气相渗积(FCVI)工艺制备了连续SiC纤维增强SiC陶瓷基复合材料.渗积分两步进行,第一步先等温渗积裂解碳用为界面层.第二步热梯度强制流动渗积SiC.利用X射线衍射分析、电镜等手段研究了复合材料的显微结构,结果表明... 采用热梯度强制流动化学气相渗积(FCVI)工艺制备了连续SiC纤维增强SiC陶瓷基复合材料.渗积分两步进行,第一步先等温渗积裂解碳用为界面层.第二步热梯度强制流动渗积SiC.利用X射线衍射分析、电镜等手段研究了复合材料的显微结构,结果表明:FCVI制备的SiC基体为β-SiC,具有亚向微米级的晶粒结构,结晶度良好.测定了复合材料的强度和断裂韧性,研究了复合材料的抗氧化性能.结构表明:裂断碳界面层的氧化物是复合材料力学性能恶化循环化的主要原因.试样表面涂覆SiC涂层可以避免复合材料力学性能恶化. 展开更多
关键词 sicf/SIC 复合材料 显微结构 抗氧化性能
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SiCf/SiC复合材料耐高温氟熔盐腐蚀性能研究 被引量：7
9
作者 王洪达 周海军 +3 位作者 董绍明 王震 胡建宝 冯倩 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1133-1140,共8页
实验研究了熔渗(MI)工艺、浸渍-裂解(PIP)工艺和化学气相渗透(CVI)工艺制备SiC_f/SiC复合材料在800℃的氟熔盐(46.5mol%Li F-11.5mol%Na F-42.0mol%KF)中的腐蚀行为,通过X射线衍射仪、扫描电镜以及能谱仪等表征手段,对腐蚀前后样品的物... 实验研究了熔渗(MI)工艺、浸渍-裂解(PIP)工艺和化学气相渗透(CVI)工艺制备SiC_f/SiC复合材料在800℃的氟熔盐(46.5mol%Li F-11.5mol%Na F-42.0mol%KF)中的腐蚀行为,通过X射线衍射仪、扫描电镜以及能谱仪等表征手段,对腐蚀前后样品的物相组成和微观结构进行了分析。实验结果表明,不同工艺获得的SiC基体与高温氟熔盐的相容性与基体组成有关;MI-SiC中的游离Si相以及PIP-SiC和CVI-SiC中的富氧相是SiC基体中的两种腐蚀弱区,易被熔盐选择性腐蚀;MI-SiC_f/SiC复合材料以纤维束间游离Si基体腐蚀为主,PIP-SiC_f/SiC复合材料基体腐蚀损伤集中在网络状富氧带,CVI-SiC_f/SiC复合材料的腐蚀损伤主要是沉积层间的含氧边界以及由此造成的基体层状剥离。与MI和PIP样品相比,CVI基体纯度高,结晶度好,表观腐蚀速率仅为0.0445μg/(mm2·h),具有更好的耐氟熔盐腐蚀性能。 展开更多
关键词 sicf/SIC复合材料 制备工艺 氟熔盐 腐蚀行为
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不同应力水平下SiCf/SiC复合材料的损伤行为和机制研究 被引量：5
10
作者 薛玉冬 胡建宝 +4 位作者 杨金山 周海军 张翔宇 丁玉生 董绍明 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期89-97,共9页
为提高对SiCf/SiC复合材料在服役中失效机制的理解以及更合理地设计该类材料,通过声发射探测结合两种力学加载实验对该材料的损伤过程进行了评估与分析,并利用光学显微镜和扫描电子显微镜等手段对其损伤状态的演变进行了详细的表征和总... 为提高对SiCf/SiC复合材料在服役中失效机制的理解以及更合理地设计该类材料,通过声发射探测结合两种力学加载实验对该材料的损伤过程进行了评估与分析,并利用光学显微镜和扫描电子显微镜等手段对其损伤状态的演变进行了详细的表征和总结。实验结果表明,声发射技术可有效评估SiCf/SiC复合材料的损伤程度,并用以分析特定加载应力水平下的损伤发展。研究表明:裂纹在较低的加载应力下(<80 MPa)易在材料的原生缺陷附近或多种组分的边界处萌生,但对材料自身强度影响较小;较高的加载应力(≥100 MPa)则会使材料产生大尺度开裂,并与纤维发生相互作用进而降低材料的稳定性。SiCf/SiC复合材料在递增的加载应力下会产生5种开裂形式以及纤维的断裂拔出和界面的脱粘等损伤行为。 展开更多
关键词 sicf/SIC复合材料 单调拉伸 应力水平 损伤分析 声发射
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SiCf/SiC纺织复合材料细观结构及力学性能研究进展 被引量：11
11
作者 杨甜甜 张典堂 +3 位作者 邱海鹏 钱坤 谢巍杰 王岭 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1-12,共12页
碳化硅纤维增强碳化硅基体(SiCf/SiC)纺织复合材料具有结构设计性强、密度低、力学性能优异、耐高温和抗氧化性好等优势,成为航空发动机热端高温部件理想的候选结构材料。然而,目前对SiCf/SiC纺织复合材料的制备技术、性能、细观表征等... 碳化硅纤维增强碳化硅基体(SiCf/SiC)纺织复合材料具有结构设计性强、密度低、力学性能优异、耐高温和抗氧化性好等优势,成为航空发动机热端高温部件理想的候选结构材料。然而,目前对SiCf/SiC纺织复合材料的制备技术、性能、细观表征等方面开展的研究较少,但从长远来看,它仍是我国航空发动机制造必须开展研究的方向。本文针对SiCf/SiC纺织复合材料,围绕其细观结构、力学性能实验表征和数值模拟分析等三个方面,概述了SiCf/SiC纺织复合材料近几年的研究现状,综合对比国内外应用基础研究,虽然国内在制备技术方面取得了很大的进展,达到了国际先进水平,但是在构件考核验证和应用方面尚处于起步阶段,只有在可靠性、耐久性、工艺及性能综合平衡的基础上优化,实现材料与工艺、结构与设计的协同,才能在航空发动机未来发展中取得突破。 展开更多
关键词 sicf/SiC纺织复合材料 细观结构 力学性能 研究进展
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三维机织角联锁SiCf/SiC复合材料弯曲性能及损伤机制 被引量：11
12
作者 杨甜甜 王岭 +3 位作者 邱海鹏 王晓猛 张典堂 钱坤 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期73-80,共8页
为解决陶瓷基复合材料在服役环境中由于弯曲而导致失效的问题,从理论上分析了经向和纬向弯曲过程中复合材料弯曲受力与内部纤维之间的相互作用机制。以SiCf/SiC复合材料为例,利用微计算机断层扫描技术获得其内部纤维结构和孔隙等三维图... 为解决陶瓷基复合材料在服役环境中由于弯曲而导致失效的问题,从理论上分析了经向和纬向弯曲过程中复合材料弯曲受力与内部纤维之间的相互作用机制。以SiCf/SiC复合材料为例,利用微计算机断层扫描技术获得其内部纤维结构和孔隙等三维图像;并在此基础上,分别对三维机织角联锁SiCf/SiC复合材料经向和纬向进行弯曲性能测试,从细观、微观尺度分析弯曲损伤机制。结果表明:三维机织角联锁SiCf/SiC复合材料的纬向和经向性能明显不同,且纬向试样的弯曲强度大于经向试样;SiCf/SiC复合材料的弯曲损伤模式复杂,经向试样裂纹主要沿着经纱与纬纱接触点扩展,而纬向试样裂纹主要在纬纱束之间产生,并最终导致弯曲破坏。 展开更多
关键词 三维机织角联锁织物 sicf/SIC复合材料 先驱体浸渍裂解 三点弯曲试验 损伤机制
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SiCf／SiC陶瓷基复合材料制备技术与性能研究进展 被引量：5
13
作者 朱丹 李玉凤 +1 位作者 高明霞 潘颐 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期55-59,共5页
连续SiC纤维增强SiC陶瓷基复合材料(SiCf/SiC)具有良好的高温力学性能、抗氧化性及放射耐受性等,是继Cf/C和Cf/SiC复合材料之后航空航天和原子能等领域最理想的新一代高温结构材料。从原材料、制备技术、微观结构与性能及应用等方面对Si... 连续SiC纤维增强SiC陶瓷基复合材料(SiCf/SiC)具有良好的高温力学性能、抗氧化性及放射耐受性等,是继Cf/C和Cf/SiC复合材料之后航空航天和原子能等领域最理想的新一代高温结构材料。从原材料、制备技术、微观结构与性能及应用等方面对SiCf/SiC复合材料的最新研究进展进行了综述,并对其发展趋势进行了展望。开发新型制备技术和优化现有技术及采用其联合工艺减低成本,进一步优化材料微观结构提高其使用性能是今后SiCf/SiC复合材料的研究重点。 展开更多
关键词 复合材料 sicf /SiC制备技术力学性能
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基于数字图像相关方法的SiCf/SiC陶瓷基复合材料力学行为表征 被引量：3
14
作者 罗雅煊 董亚丽 +3 位作者 李露 郑瑞晓 顾轶卓 杨景兴 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期60-71,共12页
SiCf/SiC陶瓷基复合材料具有低密度、耐高温、高比强度等优异特性,是新一代先进航空发动机热端部件的理想材料。为实现SiCf/SiC复合材料在服役环境下的可靠应用,亟须开展复合材料力学行为表征研究。与引伸计、应变片等其他测试方法相比... SiCf/SiC陶瓷基复合材料具有低密度、耐高温、高比强度等优异特性,是新一代先进航空发动机热端部件的理想材料。为实现SiCf/SiC复合材料在服役环境下的可靠应用,亟须开展复合材料力学行为表征研究。与引伸计、应变片等其他测试方法相比,数字图像相关方法(digital image correlation,DIC)具有非接触式、全场测量和可操作性强等优点,能够实现对复杂耦合环境下复合材料损伤断裂等力学行为的原位表征,因而受到广泛关注。本文系统梳理和总结DIC在SiCf/SiC复合材料室温拉伸、弯曲、爆破等力学测试中的应用进展,介绍DIC在SiCf/SiC复合材料力学加载过程的高温测量,最后对应用于SiCf/SiC复合材料的DIC表征技术进行了总结及展望。 展开更多
关键词 sicf/SiC陶瓷基复合材料 数字图像相关方法(DIC) 力学性能 高温测量 高温散斑
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化学气相渗透法制备2.5D浅交弯联SiCf/SiC复合材料的结构与力学性能 被引量：2
15
作者 李月 张瑞谦 +3 位作者 杨平 陈招科 何宗倍 熊翔 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 北大核心 2018年第2期164-171,共8页
采用化学气相渗透(chemical vapor infiltration,CVI)方法,在具有2.5D浅交弯联结构的SiC纤维管状编织体上预沉积SiC-PyC-SiC多层界面(PyC即Pydrolytic carbon,热解碳),再利用CH_3SiCl_3-H_2-Ar体系对其进行化学气相渗透SiC增密,制备管状... 采用化学气相渗透(chemical vapor infiltration,CVI)方法,在具有2.5D浅交弯联结构的SiC纤维管状编织体上预沉积SiC-PyC-SiC多层界面(PyC即Pydrolytic carbon,热解碳),再利用CH_3SiCl_3-H_2-Ar体系对其进行化学气相渗透SiC增密,制备管状SiC_f/SiC复合材料,研究SiC_f/SiC复合材料的物相组成、微观结构、轴向压缩、径向压溃以及环向拉伸等力学性能及其断口形貌。结果表明:SiC_f/SiC复合材料主要由SiC纤维、SiC-PyC-SiC复合界面以及SiC基体组成。SiC-PyC-SiC复合界面中,PyC界面厚度为400~500 nm,SiC界面厚度为700~800 nm,SiC基体主要为β-SiC相。SiC_f/SiC复合材料的密度为2.50~2.58 g/cm^3,开孔率为7.70%~9.10%,轴向抗压强度为53.2 MPa,径向压溃强度为38.18 MPa。轴向压缩时表现为与水平方向成45°方向的剪切破坏,径向压溃时表现为形成4个塑性铰后发生分瓣破坏,断口处明显观察到纤维拔出现象,但拔出不长,表现出"假塑性"特征。SiC_f/SiC复合材料的环向抗拉强度为12.8 MPa,其断口相对较平整,纤维拔出不明显,表现为脆性破坏。 展开更多
关键词 化学气相渗透 sicf/SIC复合材料 微观结构 压缩 压溃 环向拉伸
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含(PyC/SiC)n多层界面SiCf/SiC Mini复合材料的制备与拉伸行为 被引量：3
16
作者 杨平 张瑞谦 +7 位作者 李月 陈招科 何宗倍 刘桂良 付道贵 孙威 王雅雷 熊翔 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 北大核心 2018年第6期553-561,共9页
利用CVI法,在两种不同类型的国产SiC纤维束中引入(PyC/SiC)_4或(PyC/SiC)8多层界面,并进一步致密化,制备含不同纤维种类和界面类型的SiC_f/SiCMini复合材料。研究纤维种类和界面类型对SiC_f/SiCMini复合材料力学性能和断裂机制的影响。... 利用CVI法,在两种不同类型的国产SiC纤维束中引入(PyC/SiC)_4或(PyC/SiC)8多层界面,并进一步致密化,制备含不同纤维种类和界面类型的SiC_f/SiCMini复合材料。研究纤维种类和界面类型对SiC_f/SiCMini复合材料力学性能和断裂机制的影响。结果表明:致密化的SiC_f/SiCMini复合材料已形成一个整体,在纤维和基体连接处可观察到明显的界面层,且界面厚度均匀;A/(PyC/SiC)_4/SiC、B/(PyC/SiC)_4/SiC、A/(PyC/SiC)8/SiC三种SiC_f/SiC Mini复合材料的最大拉伸强度分别达到466,350和330 MPa,最终拉伸应变分别达到0.519%,0.219%和0.330%;拉伸断口均有纤维拔出,且随纤维种类或界面类型不同,纤维拔出长度和断口形貌有所差异。其中A/(PyC/SiC)_4/SiC以ModelⅡ断裂机制发生断裂,B/(PyC/SiC)_4/SiC和A/(PyC/SiC)8/SiC以ModelⅠ断裂机制发生断裂。 展开更多
关键词 (PyC/SiC)n多层界面 sicf/SiCMini复合材料 拉伸强度 伸长率 断裂机制
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SiCf/Ti60复合材料预制体热等静压致密化过程数值模拟 被引量：8
17
作者 姚泉 鲁世强 +5 位作者 王克鲁 刘剑钊 黄浩 王敏涓 李虎 解川 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期60-68,共9页
采用有限元方法对SiCf/Ti60复合材料预制体的热等静压致密化过程进行了模拟研究,研究分析了预制体中先驱丝排布方式、SiC纤维的体积分数和热等静压工艺参数对复合材料预制体致密化行为的影响。结果表明,SiCf/Ti60复合材料预制体在热等... 采用有限元方法对SiCf/Ti60复合材料预制体的热等静压致密化过程进行了模拟研究,研究分析了预制体中先驱丝排布方式、SiC纤维的体积分数和热等静压工艺参数对复合材料预制体致密化行为的影响。结果表明,SiCf/Ti60复合材料预制体在热等静压致密化过程中呈现出4个阶段特征;先驱丝堆垛排布方式对预制体的致密化行为有一定的影响,但在致密化的最后阶段,四方和六方排布方式下的致密度趋于相同;增大SiC纤维的体积分数可使热等静压前期的致密度略有增加,但使热等静压后期的致密度略有减小;增大升温速率可较显著缩短预制体完全致密化的时间,而提高升压速率仅少量增加预制体的致密度。 展开更多
关键词 sicf/Ti60复合材料 热等静压 致密化 有限元模拟
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化学气相渗透2D-SiCf/SiC复合材料的蠕变性能及损伤机理 被引量：9
18
作者 王西 王克杰 +3 位作者 柏辉 宋卓林 王波 张程煜 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期817-821,共5页
研究了采用化学气相渗透工艺制备2D-SiCf/SiC复合材料的真空蠕变性能,蠕变温度为1200、1300和1400℃,应力水平范围为100~140 MPa。用扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(TEM)分别观察分析了2D-SiCf/SiC复合材料的蠕变断口形貌... 研究了采用化学气相渗透工艺制备2D-SiCf/SiC复合材料的真空蠕变性能,蠕变温度为1200、1300和1400℃,应力水平范围为100~140 MPa。用扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(TEM)分别观察分析了2D-SiCf/SiC复合材料的蠕变断口形貌和微观结构。结果表明,2D-SiCf/SiC复合材料的主要蠕变损伤模式包括基体开裂、界面脱粘和纤维蠕变。桥接裂纹的纤维发生蠕变并促进了基体裂纹的张开、位移增大,进一步导致复合材料蠕变断裂,在复合材料蠕变过程中起决定性作用。2D-SiCf/SiC复合材料的蠕变性能与SiC纤维微观结构的稳定性密切相关。在1200℃/100 MPa时,纤维晶粒没有长大,复合材料的蠕变断裂时间大于200 h;蠕变温度为1400℃时,纤维晶粒明显长大, 2D-SiCf/SiC复合材料蠕变断裂时间缩短至8.6 h,稳态蠕变速率增大了三个数量级。 展开更多
关键词 2D-sicf/SiC复合材料 蠕变性能 蠕变损伤 SIC纤维
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Al2O3填料对SiCf/BN/SiC复合材料弯曲强度和高温吸波性能的影响 被引量：4
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作者 穆阳 李皓 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期865-873,共9页
用有机先驱体浸渍裂解(PIP)法制备SiCf/BN/SiC复合材料,研究了微米Al2O3粉体对其弯曲强度、高温介电和高温吸波性能的影响。结果表明,随着Al2O3的含量从5%提高到20%,SiCf/BN/SiC的弯曲强度呈现出先升高后降低的趋势,最大值达到295 MPa;... 用有机先驱体浸渍裂解(PIP)法制备SiCf/BN/SiC复合材料,研究了微米Al2O3粉体对其弯曲强度、高温介电和高温吸波性能的影响。结果表明,随着Al2O3的含量从5%提高到20%,SiCf/BN/SiC的弯曲强度呈现出先升高后降低的趋势,最大值达到295 MPa;随着温度的升高复合材料复介电常数的实部和虚部均逐渐增大,加入Al2O3填料能降低高温复介电常数及其随温度增大的幅度。无填料复合材料的室温和高温吸波性能均较差,而添加20%Al2O3的复合材料在8.2~12.4 GHz频段的室温反射损耗均低于-8 dB,且适用厚度为3.0~3.5 mm,700℃时厚度为3.0 mm的反射损耗为-5^-8 dB,在实际工程应用中具有较强的可设计性。 展开更多
关键词 复合材料 sicf/BN/SiC PIP法 Al2O3填料 弯曲强度 高温吸波
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SiCf/SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助切削试验研究 被引量：6
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作者 黄博 汪文虎 +3 位作者 蒋睿嵩 熊一峰 刘智武 吴晓锋 《电加工与模具》 2021年第1期55-59,共5页
开展了SiCf/SiC陶瓷基复合材料的超声振动辅助切削试验研究,对比研究超声振动辅助切削及普通切削条件下切削参数对切削力的影响规律。结果表明:SiCf/SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助切削时优选钎焊金刚石磨头,超声振动辅助切削相较于普... 开展了SiCf/SiC陶瓷基复合材料的超声振动辅助切削试验研究,对比研究超声振动辅助切削及普通切削条件下切削参数对切削力的影响规律。结果表明:SiCf/SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助切削时优选钎焊金刚石磨头,超声振动辅助切削相较于普通切削的切削力降低了10%~20%,主轴转速、进给速度、切削深度都会影响超声振动辅助切削和普通切削时的切削力。为降低切削力、减小刀具磨损,超声振动辅助切削主轴转速应控制在4000 r/min。 展开更多
关键词 sicf/SiC陶瓷基复合材料 超声振动辅助切削 磨头
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