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耦合物理场CVI制备炭/炭复合材料及其机理 被引量：9
1
作者 谢志勇 黄启忠 +2 位作者 苏哲安 张福勤 黄伯云 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期1201-1207,共7页
用液化石油气作碳源、炭毡作增强体,在坯体中埋置导电层诱导产生温度场和电磁场梯度,在自行设计的多元耦合物理场CVI炉中制备C/C复合材料,用偏光显微镜观察热解炭的显微结构,用XRD表征了材料的石墨化度和微晶尺寸等结构参数,所有样品均... 用液化石油气作碳源、炭毡作增强体,在坯体中埋置导电层诱导产生温度场和电磁场梯度,在自行设计的多元耦合物理场CVI炉中制备C/C复合材料,用偏光显微镜观察热解炭的显微结构,用XRD表征了材料的石墨化度和微晶尺寸等结构参数,所有样品均为一次性沉积所得,其增密曲线是采用把坯体密度与在线电阻进行拟合所得.研究了沉积温度、碳源气体分压对增密速度和材料结构的影响;并对物理场的耦合机理和热解炭的沉积机理作了探讨.研究表明,多元耦合物理场CVI工艺增密速度快,沉积20h,试样的密度达到1.71g/cm3;除了能获得中等织构的光滑层(SL)和带状结构的热解炭,还可获得高织构的粗糙层结构(RL)热解炭,在2300℃、2h热处理后,其石墨化度达到77%以上. 展开更多
关键词 耦合物理场cvi C/C复合材料 微观结构 快速增密 机理
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耦合物理场CVI快速增密C/C复合材料及动力学探讨 被引量：7
2
作者 谢志勇 黄启忠 +3 位作者 苏哲安 张明瑜 梁锦华 黄伯云 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期47-52,共6页
采用多元耦合物理场CVI工艺,用炭毡作为增强体,在增强体中设计导电层,产生温度场和电磁场梯度,在自行设计的CVI炉中增密C/C复合材料,对温度、系统压力和气体流量等工艺进行了优化;采用偏光显微镜研究了热解炭的显微结构;用X射线衍射研... 采用多元耦合物理场CVI工艺,用炭毡作为增强体,在增强体中设计导电层,产生温度场和电磁场梯度,在自行设计的CVI炉中增密C/C复合材料,对温度、系统压力和气体流量等工艺进行了优化;采用偏光显微镜研究了热解炭的显微结构;用X射线衍射研究了材料的石墨化度;探讨了本工艺中的有内热源和无内热源的二元传热机制,多元耦合物理场的有机耦合对“消耗传质”的抑制作用,以及电磁场对沉积的影响和3种典型的生长模型。研究表明,多元耦合物理场CVI增密速度快,初始密度为0.2g/cm3,尺寸为260mm×60mm×20mm的增强体,在920℃、4kPa条件下沉积20h,试样可增密到1.71g/cm3;可获得粗糙层结构(RL)、光滑层结构(SL)、带状结构(Bandedstructure)等热解炭的结构,在960℃、0.1kPa条件下可获得较高织构的粗糙层结构。 展开更多
关键词 多元耦合物理场cvi C/C复合材料 快速致密 传质传热 沉积模型
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CVI炭/炭复合材料微观结构和生长模型 被引量：5
3
作者 谢志勇 黄启忠 +1 位作者 梁逸曾 黄伯云 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1096-1100,共5页
采用自行设计的多元耦合物理场CVI炉增密炭/炭(C/C)复合材料,用炭毡作为纤维增强体,在坯体内部设计特殊的导电发热层,使坯体内部的温度场、气体反应的中间产物浓度场、电磁场等多元物理场实现耦合,实现坯体的快速增密。采用偏光显微镜... 采用自行设计的多元耦合物理场CVI炉增密炭/炭(C/C)复合材料,用炭毡作为纤维增强体,在坯体内部设计特殊的导电发热层,使坯体内部的温度场、气体反应的中间产物浓度场、电磁场等多元物理场实现耦合,实现坯体的快速增密。采用偏光显微镜研究沉积热解炭的组织结构;用X射线衍射仪研究C/C复合材料的石墨化度和微晶尺寸;用扫描电镜观察材料断口和热解炭沉积表面的形貌;并对CVI热解炭的生长方式进行研究。研究表明:获得SL、RL和带状等多种热解炭结构;不同的结构具有不同的形貌特征,其中SL的断口平整,RL的断口呈沟槽构造;并提出前者为小分子平滑生长模型、后者为大分子锥状生长模型。 展开更多
关键词 多元耦合物理场cvi 炭/炭复合材料 微观结构 生长模型
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基于数值模拟的热梯度CVI制备C/C复合材料致密化行为 被引量：5
4
作者 边国军 齐乐华 +2 位作者 宋永善 张卫红 李贺军 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期29-33,共5页
根据热梯度化学气相渗透(CVI)工艺制备C/C复合材料的特点,建立了均相与非均相反应的多场耦合数学模型。以2D炭毡为预制体,天然气为前驱体,炉压为100 kPa的工艺条件下,通过计算获得了预制体致密化过程中密度的演变规律;分析了沉积温度及... 根据热梯度化学气相渗透(CVI)工艺制备C/C复合材料的特点,建立了均相与非均相反应的多场耦合数学模型。以2D炭毡为预制体,天然气为前驱体,炉压为100 kPa的工艺条件下,通过计算获得了预制体致密化过程中密度的演变规律;分析了沉积温度及气体流量对致密化的影响,获得了合理的沉积温度和气体流量范围。致密化100 h后,预制体整体密度的计算值与实验值基本一致,径向密度分布的模拟值与实验值呈相同的变化规律,验证了模型的可靠性和模拟的预测能力。 展开更多
关键词 C/C复合材料 热梯度cvi 致密化 数值模拟 多场耦合
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毡体密度对C/C复合材料增密和结构的影响 被引量：5
5
作者 谢志勇 黄启忠 +4 位作者 苏哲安 张福勤 张明瑜 梁锦华 黄伯云 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2005年第2期41-44,共4页
用液化石油气作碳源、针刺炭毡作增强体,在自行设计的多元耦合物理场CVI炉中制备炭/炭(C/C)复合材料,在毡体内部设置石墨纸作发热体,并研究了一次性沉积15h后,毡体密度对增密速度和材料结构的影响.采用偏光显微镜研究了沉积炭的显微结构... 用液化石油气作碳源、针刺炭毡作增强体,在自行设计的多元耦合物理场CVI炉中制备炭/炭(C/C)复合材料,在毡体内部设置石墨纸作发热体,并研究了一次性沉积15h后,毡体密度对增密速度和材料结构的影响.采用偏光显微镜研究了沉积炭的显微结构,用XRD均峰位法研究了材料的石墨化度,并用排水法测量材料的表观密度.研究表明,CVI工艺增密速度随毡体密度的增加呈下降趋势,而较高的毡体密度有利于获得较高石墨化度的高织构的粗糙层结构(RL)热解炭.图4,参15. 展开更多
关键词 多元耦合物理场cvi 炭/炭复合材料 毡体密度 增密 结构
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