先进复合材料在航空装备发展中的地位与作用 被引量：40

1

作者 邢丽英 李亚锋 陈祥宝 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期4179-4186,共8页

“一代材料,一代装备”阐明了材料技术在装备发展中的重要性。航空装备的发展历程表明,一代新材料的出现支撑了一代新装备的研发,一代新装备的研制牵引一代新材料的应用。不同航空装备应用不同的结构材料,和三代机相比,四代战斗机用结... “一代材料,一代装备”阐明了材料技术在装备发展中的重要性。航空装备的发展历程表明,一代新材料的出现支撑了一代新装备的研发,一代新装备的研制牵引一代新材料的应用。不同航空装备应用不同的结构材料,和三代机相比,四代战斗机用结构材料的最大差别是先进复合材料的大量应用。本文介绍了国内先进复合材料技术的发展历程和现状、复合材料技术发展面临的机遇和挑战及今后国内先进复合材料技术的发展重点。 展开更多

关键词 先进复合材料 航空装备 结构材料 树脂基复合材料 发展现状 发展重点

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航空发动机用SiC/SiC复合材料典型元件设计及性能评价研究进展 被引量：5

2

作者 刘虎 束小文 +4 位作者 洪智亮 杨金华 郭洪宝 孙世杰 焦健 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第14期8-15,共8页

SiC/SiC复合材料具有轻质、耐高温、高强度等优点,已在国外航空发动机热端部件上大量应用并取得积极效果。作为航空发动机关键材料“积木式”评价技术中的重要组成部分,元件级评价是连接材料级测试和部件级考核的桥梁纽带,对促进材料在... SiC/SiC复合材料具有轻质、耐高温、高强度等优点,已在国外航空发动机热端部件上大量应用并取得积极效果。作为航空发动机关键材料“积木式”评价技术中的重要组成部分,元件级评价是连接材料级测试和部件级考核的桥梁纽带,对促进材料在部件上的应用至关重要。本文梳理了航空发动机热端部件中几种典型的SiC/SiC复合材料元件,包括开孔、“C”形、“T”形、筒形及翼形元件等,综述了针对不同类型元件所开展的评价试验及测试方法,包括力学性能测试、服役环境性能评价等,阐述了结构特征、材料性质等因素对元件损伤行为和失效机制的影响,最后提出我国在完善航空发动机用SiC/SiC复合材料元件研究方面的建议。 展开更多

关键词 SIC/SIC复合材料 典型元件 “积木式”验证 航空发动机

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熔融渗硅工艺制备的SiC_(f)/SiC复合材料在水氧腐蚀环境中的氧化行为 被引量：1

3

作者 艾莹珺 赵春玲 +5 位作者 郎旭东 束小文 杨金华 刘虎 周怡然 焦健 《材料工程》 北大核心 2025年第5期152-158,共7页

采用熔融渗硅工艺制备SiC_(f)/SiC复合材料,研究试样在水氧腐蚀环境中的氧化行为。结果表明:经800℃和1200℃水氧腐蚀400 h后,不含环境障涂层(environmental barrier coatings,EBC)的试样弯曲强度保留率分别为78.8%和74.9%,含EBC的试样... 采用熔融渗硅工艺制备SiC_(f)/SiC复合材料,研究试样在水氧腐蚀环境中的氧化行为。结果表明:经800℃和1200℃水氧腐蚀400 h后,不含环境障涂层(environmental barrier coatings,EBC)的试样弯曲强度保留率分别为78.8%和74.9%,含EBC的试样弯曲强度保留率分别为95.9%和93.0%。EBC的存在能够有效地阻碍材料与水氧腐蚀介质大面积直接接触,避免复合材料力学性能明显降低。800℃时BN界面层氧化是导致SiC_(f)/SiC复合材料力学性能下降的主要原因。1200℃不含EBC试样经水氧腐蚀400 h后界面层部分消失,纤维与基体之间出现空洞,失去保护纤维的作用,同时部分界面层将纤维与基体粘连起来。BN界面层氧化、SiC纤维与基体氧化的共同作用是造成复合材料力学性能下降的主要原因。 展开更多

关键词 SiC_(f)/SiC复合材料 环境障涂层 弯曲强度 耐水氧腐蚀

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碳纤维及树脂基复合材料产业发展面临的机遇与挑战 被引量：67

4

作者 邢丽英 冯志海 +1 位作者 包建文 礼嵩明 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2700-2706,共7页

本文介绍了国内外高性能碳纤维、碳纤维增强树脂基复合材料、复合材料制造技术等发展现状及未来发展趋势,总结了国内碳纤维增强树脂基复合材料产业发展存在的问题,分析了国内碳纤维增强树脂基复合材料产业发展的需求,提出了碳纤维增强... 本文介绍了国内外高性能碳纤维、碳纤维增强树脂基复合材料、复合材料制造技术等发展现状及未来发展趋势,总结了国内碳纤维增强树脂基复合材料产业发展存在的问题,分析了国内碳纤维增强树脂基复合材料产业发展的需求,提出了碳纤维增强树脂基复合材料重点发展方向。 展开更多

关键词 碳纤维 树脂基复合材料 复合材料产业 发展现状 发展方向

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SiC_(f)/SiC复合材料涡轮导向叶片研究进展 被引量：15

5

作者 焦健 孙世杰 +3 位作者 焦春荣 杨金华 杨瑞 刘虎 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期4342-4354,共13页

随着航空发动机性能进一步提升,急需发展新型轻质、耐高温、长寿命的陶瓷基复合材料导向叶片,以解决目前高温合金材料使用温度达到极限的问题。本文从导向叶片服役环境特点、材料特点、制造工艺、考核验证方法及无损检测技术等方面系统... 随着航空发动机性能进一步提升,急需发展新型轻质、耐高温、长寿命的陶瓷基复合材料导向叶片,以解决目前高温合金材料使用温度达到极限的问题。本文从导向叶片服役环境特点、材料特点、制造工艺、考核验证方法及无损检测技术等方面系统的综述了目前国内外SiC_(f)/SiC复合材料导向叶片研究进展情况,以期为国内航空发动机领域陶瓷基复合材料导向叶片的相关研究工作提供一定的参考。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 航空发动机 导向叶片 无损检测 SiC_(f)/SiC

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“超材料”结构吸波复合材料技术研究 被引量：18

6

作者 礼嵩明 蒋诗才 +2 位作者 望咏林 顾涧潇 邢丽英 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期10-14,共5页

研究了"超材料"结构吸波复合材料的制备技术及其力学性能与电性能。通过突破不同尺寸金属周期结构单元制备、金属周期结构单元转移、含金属周期结构单元吸波复合材料工艺参数优化等关键技术,制备出电性能和力学性能批次间稳... 研究了"超材料"结构吸波复合材料的制备技术及其力学性能与电性能。通过突破不同尺寸金属周期结构单元制备、金属周期结构单元转移、含金属周期结构单元吸波复合材料工艺参数优化等关键技术,制备出电性能和力学性能批次间稳定性良好的含多层金属周期结构单元的"超材料"结构吸波复合材料,"超材料"结构吸波复合材料在2~18GHz频率范围具有宽频高吸收的特性。 展开更多

关键词 超材料 结构吸波复合材料 力学性能 吸波性能

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PEEK复合材料用碳纤维上浆剂研究进展 被引量：10

7

作者 邢宇 张代军 +3 位作者 王成博 倪洪江 李军 陈祥宝 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期70-81,共12页

热塑性聚醚醚酮(PEEK)复合材料具有优异的断裂韧性、抗冲击性能、耐疲劳性能,广泛应用于航空航天领域。上浆剂作为碳纤维的核心配套产品,对复合材料界面有重要影响。受分解温度限制,传统热固性碳纤维上浆剂难以满足PEEK复合材料使用,制... 热塑性聚醚醚酮(PEEK)复合材料具有优异的断裂韧性、抗冲击性能、耐疲劳性能,广泛应用于航空航天领域。上浆剂作为碳纤维的核心配套产品,对复合材料界面有重要影响。受分解温度限制,传统热固性碳纤维上浆剂难以满足PEEK复合材料使用,制约高性能PEEK复合材料的研制和应用,因此研制匹配PEEK复合材料的碳纤维上浆剂具有重要意义。本文分析了PEEK复合材料界面特性及上浆剂作用机理;重点介绍了改性PEEK、聚酰亚胺前驱体、聚醚酰亚胺等类型上浆剂的研究进展和成果,并对不同体系上浆剂进行分析总结;最后对PEEK复合材料用碳纤维上浆剂的研制提出建议,对上浆剂绿色环保多功能化趋势进行了展望。 展开更多

关键词 上浆剂 PEEK 复合材料 界面 碳纤维

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聚酰亚胺纤维增强环氧树脂结构透波复合材料的性能研究及机制分析 被引量：7

8

作者 李亚锋 张杜鹃 +1 位作者 邱杨 鹿海军 《中国胶粘剂》 CAS 2022年第8期1-5,11,共6页

选择聚酰亚胺纤维和环氧树脂,采用热熔法制备出了聚酰亚胺/环氧结构透波复合材料。通过傅里叶变换红外光谱、吸湿率、力学性能、介电性能、湿热老化性能以及扫描电子显微镜等表征手段,研究了聚酰亚胺/环氧结构透波复合材料的结构透波性... 选择聚酰亚胺纤维和环氧树脂,采用热熔法制备出了聚酰亚胺/环氧结构透波复合材料。通过傅里叶变换红外光谱、吸湿率、力学性能、介电性能、湿热老化性能以及扫描电子显微镜等表征手段,研究了聚酰亚胺/环氧结构透波复合材料的结构透波性能和耐湿热环境性能。研究结果表明:聚酰亚胺纤维中刚性共轭结构赋予了聚酰亚胺纤维复合材料良好的透波性能和耐湿热性能,但是与石英纤维增强环氧树脂复合材料相比,聚酰亚胺纤维增强环氧树脂结构透波复合材料仍存在着压缩强度、弯曲强度与层间剪切强度低、吸湿率高的问题;力学性能破坏模式分析结果显示,聚酰亚胺纤维同时存在有机纤维的吸湿、压缩强度低、纤维/树脂界面结合差的问题。 展开更多

关键词 聚酰亚胺纤维 环氧树脂 透波复合材料 力学性能 介电性能 耐湿热性能

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EPN纳米橡胶粒子增韧双氰胺环氧树脂及其复合材料性能研究 被引量：6

9

作者 李亚锋 张杜鹃 鹿海军 《中国胶粘剂》 CAS 2022年第7期7-12,共6页

采用EPN核壳纳米橡胶粒子对双氰胺固化环氧树脂进行增韧改性。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)法和扫描电子显微镜(SEM)法表征了EPN的化学结构和表面形貌;使用扫描透射电镜(TEM)表征了EPN粒子在环氧树脂中的分散状态;通过黏度、差示扫描... 采用EPN核壳纳米橡胶粒子对双氰胺固化环氧树脂进行增韧改性。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)法和扫描电子显微镜(SEM)法表征了EPN的化学结构和表面形貌;使用扫描透射电镜(TEM)表征了EPN粒子在环氧树脂中的分散状态;通过黏度、差示扫描量热分析(DSC)法以及动态热机械分析仪(DMA)表征了EPN粒子对体系流变性能、反应活性以及耐热性的影响;通过树脂浇铸体的冲击强度、复合材料的I型层间断裂韧性(G)与冲击后压缩强度(CAI)研究了EPN粒子对树脂及其复合材料韧性的影响。研究结果表明:EPN粒子表面含有大量活性官能团,与环氧树脂间具有良好的相容性,能够以纳米尺寸分散在环氧树脂中;EPN粒子表面的活性官能团能够与环氧树脂反应,添加EPN粒子体系的黏度能够满足材料工艺需求。EPN粒子对环氧树脂具有良好的增韧效果,6%左右的添加量即可使树脂基体的冲击强度达到51 kJ/m^(2)以上,较增韧前提高了130%,同时对体系的Tg无明显影响。复合材料韧性研究结果表明,添加EPN质量分数为6%的复合材料的G_(IC)和CAI均提高了60%以上,具有显著的增韧效果。 展开更多

关键词 环氧树脂 纳米橡胶粒子 核壳粒子 增韧 复合材料

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SiC/SiC复合材料疲劳与蠕变性能研究进展 被引量：2

10

作者 赵春玲 杨金华 +5 位作者 李维 陈芝来 张鑫 袁世峰 李璞 焦健 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期27-35,共9页

随着航空航天领域对长时抗氧化及可重复使用高温材料提出日益迫切的需求,SiC/SiC复合材料正成为当前的研究热点。总结了近年来SiC/SiC复合材料疲劳及蠕变性能方面的研究进展,综合分析了温度、载荷、频率及燃气环境对疲劳性能的影响,以... 随着航空航天领域对长时抗氧化及可重复使用高温材料提出日益迫切的需求,SiC/SiC复合材料正成为当前的研究热点。总结了近年来SiC/SiC复合材料疲劳及蠕变性能方面的研究进展,综合分析了温度、载荷、频率及燃气环境对疲劳性能的影响,以及纤维类型、温度与载荷、频率和基体类型等对蠕变性能的影响。 展开更多

关键词 SIC/SIC复合材料 陶瓷基复合材料 疲劳 蠕变

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2.5D机织复合材料悬臂梁振动疲劳实验与有限元模拟

11

作者 邓杨芳 王雅娜 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期111-121,共11页

2.5D机织碳纤维增强树脂基复合材料以其在力学性能和复杂构件成型两方面的综合优势,在大涵道比商用涡扇发动机风扇叶片方面具有巨大的应用前景。对发动机风扇叶片来说,振动疲劳是一种不可忽视的工况条件,目前2.5D机织复合材料振动疲劳... 2.5D机织碳纤维增强树脂基复合材料以其在力学性能和复杂构件成型两方面的综合优势,在大涵道比商用涡扇发动机风扇叶片方面具有巨大的应用前景。对发动机风扇叶片来说,振动疲劳是一种不可忽视的工况条件,目前2.5D机织复合材料振动疲劳方面的实验与数值预测模型十分有限。本工作针对一种模拟发动机叶片根部的2.5D机织复合材料悬臂梁结构,建立一阶弯曲振动疲劳行为模拟的多尺度模型,并基于固定周期跳跃的疲劳加载模拟方法,结合主导疲劳失效机制的损伤萌生准则和疲劳刚度退化模型,开展2.5D机织复合材料经、纬向试件振动疲劳实验过程的模拟。基于建立的多尺度模型分析试件危险部位单胞内的应力场,预测经、纬向试件振动疲劳实验后的损伤状态。数值模拟结果与实验后的断口形貌观测结果吻合,验证了本工作提出的2.5D机织复合材料振动疲劳多尺度预测模型的有效性。基于提出的振动疲劳多尺度预测模型,对随着疲劳加载次数累积经向试件工作段单胞内的损伤状态进行了仿真,揭示了2.5D机织复合材料振动疲劳损伤的演化机理。 展开更多

关键词 复合材料 碳纤维 2.5D机织 多尺度 振动疲劳

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含超材料的新型蜂窝夹层结构吸波复合材料 被引量：18

12

作者 礼嵩明 吴思保 +2 位作者 王甲富 鹿海军 邢丽英 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期94-99,共6页

研究含超材料的新型蜂窝夹层结构复合材料的宽频吸波性能,分析吸波蜂窝高度和蜂窝介电性能对含超材料新型蜂窝夹层结构吸波复合材料吸波性能的影响规律。结果表明:吸波蜂窝高度增加有利于提升超材料结构单元的吸收效果;超材料吸波结构... 研究含超材料的新型蜂窝夹层结构复合材料的宽频吸波性能,分析吸波蜂窝高度和蜂窝介电性能对含超材料新型蜂窝夹层结构吸波复合材料吸波性能的影响规律。结果表明:吸波蜂窝高度增加有利于提升超材料结构单元的吸收效果;超材料吸波结构与吸波蜂窝的匹配效果随着吸波蜂窝介电性能的提升,先提高后降低,当吸波蜂窝介电常数实部介于1.59~1.84、介电常数虚部介于1.31~1.75时,匹配效果最好;引入超材料结构单元后,含超材料新型蜂窝夹层结构复合材料低频1~2GHz频率范围的平均吸波性能显著提升,同时材料重量得到大幅度降低。 展开更多

关键词 超材料 宽频 吸波性能 吸波蜂窝 夹层结构

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石英纤维增强聚酰亚胺透波复合材料的高温热氧老化性能 被引量：11

13

作者 鹿海军 刘晓丽 +1 位作者 李学山 黄浩 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期127-134,共8页

通过对石英纤维及其聚酰亚胺复合材料(QW280/AC721)的人工加速热氧老化处理,研究老化对石英纤维及其复合材料结构和性能的影响。结果表明:石英纤维经300℃高温老化后,由于表面浸润剂氧化分解导致其拉伸强度显著降低,150 h后的拉伸强度... 通过对石英纤维及其聚酰亚胺复合材料(QW280/AC721)的人工加速热氧老化处理,研究老化对石英纤维及其复合材料结构和性能的影响。结果表明:石英纤维经300℃高温老化后,由于表面浸润剂氧化分解导致其拉伸强度显著降低,150 h后的拉伸强度保持率为44%;聚酰亚胺复合材料中的纤维因有树脂保护作用,复合材料力学性能保持率较高,经300℃老化处理150 h后,模量几乎没有变化,拉伸强度室温和300℃保持率分别在76%和92%以上,弯曲和层间剪切强度保持率均在85%以上。复合材料的高温介电性能稳定,经历300℃热氧老化不同时间(0~150 h)后,在7~18 GHz频段内的介电常数保持在3.5~3.8之间,介电损耗角正切值低于5×10^(−3)。 展开更多

关键词 耐高温 热氧老化 石英纤维 聚酰亚胺复合材料 透波

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太阳辐照对芳纶纤维及其复合材料性能的影响 被引量：6

14

作者 李亚锋 礼嵩明 +2 位作者 黑艳伟 邢丽英 陈祥宝 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期39-46,共8页

选择K49和F-Ⅲ两种芳纶纤维及其5224A环氧树脂基复合材料为研究对象,以单丝拉伸强度、FTIR、DSC、SEM、复合材料力学性能和介电性能作为表征手段,研究太阳辐照对芳纶纤维的结构性能以及芳纶/环氧复合材料的结构透波性能的影响作用。结... 选择K49和F-Ⅲ两种芳纶纤维及其5224A环氧树脂基复合材料为研究对象,以单丝拉伸强度、FTIR、DSC、SEM、复合材料力学性能和介电性能作为表征手段,研究太阳辐照对芳纶纤维的结构性能以及芳纶/环氧复合材料的结构透波性能的影响作用。结果表明:K49在辐照过程中表现出显著的自我屏蔽效应,400h的强度保持率为82%,F-Ⅲ未观察到明显的自我屏蔽效应,强度保持率为50%。辐照前后的FTIR,XPS,DSC,SEM结果证明纤维表层出现了降解,氢键破坏与结晶度下降是引起纤维性能下降的主要原因。太阳辐照前后复合材料的性能测试结果证明辐照对材料的性能无明显影响,辐照后复合材料的弯曲、层间剪切和介电性能基本无变化,拉伸强度略有升高,压缩强度轻微下降,K49/5224A的压缩强度下降了11.8%,F-Ⅲ/5224A的压缩强度下降了6.6%,这主要是由于太阳辐照老化仅引起复合材料表面树脂基体轻微降解所造成的。 展开更多

关键词 芳纶纤维 复合材料 太阳辐照 力学性能 介电性能

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高温热暴露对Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料性能影响 被引量：9

15

作者 杨瑞 陈易诚 +4 位作者 邓杨芳 孙世杰 赵文青 杨金华 焦健 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1-8,共8页

研究1000~1200℃高温热暴露对多孔基体Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料性能的影响,结果表明:1000℃热暴露100 h对复合材料拉伸强度无影响,1100℃热暴露100 h后拉伸强度略有降低,1200℃热暴露100 h后拉伸强度明显降低。进一步研究... 研究1000~1200℃高温热暴露对多孔基体Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料性能的影响,结果表明:1000℃热暴露100 h对复合材料拉伸强度无影响,1100℃热暴露100 h后拉伸强度略有降低,1200℃热暴露100 h后拉伸强度明显降低。进一步研究1200℃不同热暴露时长对Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料、氧化铝纤维及氧化铝基体性能的影响,并采用光学显微镜、SEM对试样的微观形貌进行表征。结果表明:1200℃热暴露100 h对氧化铝纤维的性能影响较小,但对氧化铝基体的影响较大,1200℃热暴露仅10 h后,氧化铝基体的孔隙率明显降低,密度明显增加;从基体断口的SEM形貌可以看出,随着1200℃热暴露时间的增加,氧化铝基体中的晶粒尺寸逐渐增大,基体发生进一步的烧结,相应地,从Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料的断口形貌可以看出,纤维拔出长度及数量也明显减少;高温热暴露后复合材料性能的降低主要缘于材料中氧化铝基体的进一步烧结,多孔基体的致密化降低了其对复合材料的增韧效果。 展开更多

关键词 热暴露 氧化铝 陶瓷基复合材料 拉伸强度

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激光类型对SiC/SiC复合材料孔加工的影响 被引量：5

16

作者 杨金华 黄望全 +4 位作者 冯晓星 刘虎 艾莹珺 周怡然 焦健 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期80-86,共7页

SiC/SiC复合材料具有硬度高、脆性大等特点,属于典型的难加工材料,制备冷却孔主要采用激光加工的方法。毫秒激光与纳秒激光主要是利用光热作用迅速加热目标材料,使之熔融、气化,并借助高速气流来移除材料,由于纳秒激光的脉冲持续时间短... SiC/SiC复合材料具有硬度高、脆性大等特点,属于典型的难加工材料,制备冷却孔主要采用激光加工的方法。毫秒激光与纳秒激光主要是利用光热作用迅速加热目标材料,使之熔融、气化,并借助高速气流来移除材料,由于纳秒激光的脉冲持续时间短、能量密度高,因此更容易实现材料的气化,并且引起的热效应较少。本工作分别采用毫秒激光与纳秒激光对SiC/SiC复合材料进行制孔,结果表明,对于直径0.6 mm、倾斜角度为25°的冷却孔,纳秒激光加工时长是毫秒激光的8.7倍;两种激光加工的孔均存在一定的锥度,其中纳秒激光加工的孔锥角为2.12°,毫秒激光加工的孔锥角为1.49°。毫秒激光加工的孔内部、孔出口端与入口端均存在残留物,并且孔周边存在明显的重熔-氧化区与热影响区;而纳秒激光加工的孔内部无明显残留物,激光入口端出现变色现象,出口端无变色现象,无明显重熔-氧化区与热影响区。元素分析结果表明,两种激光加工过程中均能够引起材料的氧化。 展开更多

关键词 SIC/SIC复合材料 激光加工 陶瓷基复合材料 纳秒激光 毫秒激光

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SiC晶须对SiBCN基陶瓷复合材料性能的影响 被引量：4

17

作者 魏玮 刘伟 +1 位作者 李麒 曹腊梅 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期138-145,共8页

采用超声结合球磨混料的工艺,在由聚硼硅氮烷(PSNB)裂解得到的SiBCN陶瓷中引入SiC晶须。研究了不同质量分数SiC晶须对SiBCN陶瓷基复合材料密度、硬度、弯曲强度及微观结构的影响。结果表明:随着SiC晶须添加质量分数由0%提高至25%,复合... 采用超声结合球磨混料的工艺,在由聚硼硅氮烷(PSNB)裂解得到的SiBCN陶瓷中引入SiC晶须。研究了不同质量分数SiC晶须对SiBCN陶瓷基复合材料密度、硬度、弯曲强度及微观结构的影响。结果表明:随着SiC晶须添加质量分数由0%提高至25%,复合材料的密度先降后升,开孔率逐步上升,材料硬度逐渐下降,弯曲强度先升后降再升;SiC晶须质量分数为5%的SiC_(w)/SiBCN复合材料弯曲强度可达191 MPa,与未添加晶须的SiBCN纯基体弯曲强度(60 MPa)相比提升218%;XRD分析发现晶须的引入对烧结后复合材料的物相组成影响不大;观察材料断口微观形貌发现,晶须在基体中的存在方式主要有桥联和团聚搭桥两种,其中桥联有利于强化材料而团聚搭桥则会在基体内部形成孔隙进而降低材料强度。 展开更多

关键词 SiBCN陶瓷 SIC晶须 材料性能 SiC_(w)/SiBCN复合材料

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SiC涂层对熔渗SiC_(f)/SiC复合材料高温服役性能的影响 被引量：4

18

作者 刘虎 齐哲 +7 位作者 艾莹珺 周怡然 杨金华 赵文青 赵春玲 郎旭东 贺宜红 焦健 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期72-76,共5页

采用化学气相沉积法(CVD)在熔渗制备的SiC_(f)/SiC复合材料表面沉积了SiC涂层,通过高温氧化试验研究了涂层对复合材料高温服役性能的影响,结果表明:在1200℃空气环境中氧化100 h后,无涂层试样的室温平均弯曲强度为424 MPa,弯曲强度下降... 采用化学气相沉积法(CVD)在熔渗制备的SiC_(f)/SiC复合材料表面沉积了SiC涂层,通过高温氧化试验研究了涂层对复合材料高温服役性能的影响,结果表明:在1200℃空气环境中氧化100 h后,无涂层试样的室温平均弯曲强度为424 MPa,弯曲强度下降了36.2%;而有涂层试样的室温平均弯曲强度为631 MPa,弯曲强度仅下降6.9%。SEM和XRD表征显示,无涂层试样中SiC纤维的氧化和BN界面层的退化失效是复合材料弯曲性能下降的重要原因,断口纤维拔出较少,呈脆性断裂特征;而有涂层试样表面氧化生成SiO_(2)氧化膜,其厚度增加过程服从抛物线规律。由于SiC层的封闭保护作用,复合材料试样受到的氧化作用较小,弯曲性能更好,断口纤维拔出明显。 展开更多

关键词 SICF/SIC复合材料 SIC涂层 抗氧化性能

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浆料浸渍工艺制备高性能Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料 被引量：3

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作者 杨瑞 董禹飞 +2 位作者 赵文青 杨金华 焦健 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期60-65,共6页

文摘为了利于大型构件的制备,采用浆料浸渍工艺,以Nextel 720连续氧化铝纤维增韧,通过一次烧结过程制备了Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料。测试了复合材料的物理及力学性能,并采用光学显微镜、SEM对试样的微观形貌进行了表征。... 文摘为了利于大型构件的制备,采用浆料浸渍工艺,以Nextel 720连续氧化铝纤维增韧,通过一次烧结过程制备了Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料。测试了复合材料的物理及力学性能,并采用光学显微镜、SEM对试样的微观形貌进行了表征。结果表明:复合材料的体积密度为2.64 g/cm^(3),显气孔率为26%,材料基体呈现典型的多孔结构特征;室温及1 200℃,复合材料厚度方向的热导率分别为3.49及2.04 W/(m·K);200~1 200℃,复合材料面内方向的热膨胀系数为(4.7~7.1)×10^(-6)/K;复合材料室温、1 100及1 200℃拉伸强度分别为202.4、222.4及228.4 MPa,试样断面纤维拔出明显;室温弯曲强度为200.5 MPa,试样发生韧性断裂;层剪强度为21.0 MPa。制备的材料主要性能与美国ATK-COI陶瓷公司的同类型材料相当,部分力学性能更优异。 展开更多

关键词 氧化铝 陶瓷基复合材料 浆料浸渍工艺 物理性能 力学性能

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非均相固化体系对复合材料树脂微观力学均匀性的影响 被引量：1

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作者 郭妙才 洪旭辉 李亚锋 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期142-148,共7页

采用热熔法制备预浸料涉及熔融树脂对纤维层的渗透,对于固化体系为非均相的环氧树脂基体,制备大厚度预浸料可能会受到固化剂分布不均的影响。利用纳米力学方法分别研究采用小厚度玻璃纤维预浸料制备的复合材料和通过树脂真空吸注工艺制... 采用热熔法制备预浸料涉及熔融树脂对纤维层的渗透,对于固化体系为非均相的环氧树脂基体,制备大厚度预浸料可能会受到固化剂分布不均的影响。利用纳米力学方法分别研究采用小厚度玻璃纤维预浸料制备的复合材料和通过树脂真空吸注工艺制备的玻璃纤维复合材料的内部树脂的微观力学均匀性。结果表明:由小厚度预浸料制备的复合材料,其内部树脂各区域具有较好的微观力学均匀性,各区域树脂的纳米硬度和耐磨损性基本相同,各铺层中心和边缘接近;通过树脂真空吸注工艺制备的复合材料则表现出明显的层状分布,固化剂和促进剂颗粒在纤维层外部富集,纤维层外层的树脂具有较高的纳米硬度和耐磨损性,而在纤维层内0.4mm深后的树脂纳米硬度下降,耐磨损性下降,纤维层内部的树脂纳米硬度很低。 展开更多

关键词 潜伏型固化剂 环氧树脂 复合材料 纳米压痕 微观力学均匀性

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