C_f/SiC陶瓷基复合材料发展状况

Ｃｆ／ＳｉＣ陶瓷基复合材料作为高温结构材料，在高性能发动机上具有潜在的应用前景。本文综述了制备Ｃｆ／ＳｉＣ 陶瓷基复合材料增强相 碳纤维的发展；Ｃｆ／ＳｉＣ 复合材料的基本制备工艺及性能（ 包括力学性能、复合材料氧化性能、界面性质等） ；复合材料当前的应用等各方面的发展。最后指出了有待解决的问题和今后努力的方向。

UD-C_f/SiC陶瓷基复合材料的高温拉伸性能

采用两种形状 (纺锤形、矩形 )的拉伸试样对热压单向 M40 JB- Cf/Si C和 T80 0 - Cf/Si C复合材料进行了高温拉伸强度测试 ,得到了 Cf/Si C复合材料的拉伸强度 ,并对纺锤形试样断裂应变的表达式进行修正 ,得出了复合材料的弹性模量。 M40 JB- Cf/Si C复合材料 130 0℃的拉伸强度及模量分别为 374MPa和 134GPa,145 0℃的拉伸强度及模量为 338MPa和 116 GPa,T80 0 - Cf/Si C复合材料 130 0℃拉伸强度和模量为 392 MPa和 115 GPa。测试结果与试样的断裂方式密切相关 ,在有效部位断裂的测试结果大于在非有效区断裂的测试结果。 M40 JB- Cf/Si C复合材料的拉伸断裂应力 -应变曲线表现出塑性变形的非线弹性破坏特征 ,而 T80 0 - Cf/Si

热压烧结法制备C_f/SiC陶瓷基复合材料研究

以有机硅先驱体聚碳硅烷为粘结剂，采用热压烧结工艺，制得了C_f／SiC陶瓷基复合材料，并对其三点弯曲强度进行了测试和分析。结果表明：该工艺方法可方便的制得强度较高的陶瓷基复合材料单向板;其三点弯曲强度与试样的高跨比有很大关系，高跨比越大，弯曲强度越小;当高跨比为0.073时，材料弯曲强度为475.1MPa，断裂功为4.47kJ／m^2;材料的应力-应变曲线与普通陶瓷不同，表现塑性变形的非线性弹性特征。

单向C_f/SiC复合材料的弯曲疲劳性能

对单向Cf/SiC复合材料进行了三点弯曲疲劳性能测试 ,得到了复合材料的应力 -寿命曲线 (S -N曲线 ) ,并对其进行线性拟合 ,得到疲劳最大应力与复合材料疲劳寿命的关系 ;考察了疲劳过程中刚度下降和疲劳裂纹产生情况 .结果表明在疲劳过程中复合材料的弯曲模量有 3个变化阶段 :首先在疲劳加载初期 ,弯曲模量的下降速度及幅度都较大 ;其次在弯曲模量下降到原始弯曲模量的 85 % (13 3GPa)后 ,其变化方式没有明显的规律可循 ,有时甚至可能上升 ;最后复合材料发生疲劳断裂时 ,模量将发生突变 .显微结构分析表明 :基体横向裂纹群的产生是疲劳断裂的独有特征 .它的产生是由于基体SiC的断裂应变小于碳纤维的断裂应变 。

先驱体转化-热压单向C_f/SiC复合材料的高温弯曲力学行为

研究了采用先驱体转化 -热压烧结制备的单向Cf/SiC复合材料室温 ,15 73,172 3,192 3K温度下力学行为 ,并从显微结构的特征分析了单向Cf/SiC复合材料高温力学行为的变化原因 .结果表明 :Cf/SiC复合材料的室温 ,15 73,172 3 ,192 3K温度下弯曲强度分别为5 5 0 ,392 ,394,5 74MPa ,弯曲模量分别为 15 7,14 8,132 ,83GPa .Cf/SiC复合材料破坏时 ,其破坏方式将从室温和 15 73K的分层断裂向172 3K ,192 3K的脆性断裂转化 .Cf/SiC显微结构的分析表明 ,在纤维周围和大晶粒间存在着大量的有一定结晶程度的玻璃相 。

先驱体转化-热压单向C_f/SiC复合材料的高温拉伸蠕变

采用先驱体转化 热压工艺制备了Cf/SiC复合材料 ,研究了Cf/SiC复合材料的130 0～ 145 0℃、蠕变应力 90～ 12 5MPa下的蠕变性能 ,考察了温度及应力对复合材料稳态蠕变速率的影响关系。结果表明 :Cf/SiC复合材料的稳态蠕变速率在 10 - 7s- 1量级 ,蠕变应力指数为 1 6 8,蠕变激活能ΔQ为 99 2kJ·mol- 1;

大型克劳斯风机噪声治理技术

针对大型克劳斯风机运行噪声高的特点,开展噪声现状调查,分析研究噪声频谱特性,确定风机的噪声主要是进、排风的空气动力性噪声与电机噪声叠加而成,频谱分布较宽。文章综合安全运行、防爆通风、检修维护等因素,分析比较噪声治理的方法和途径,优选出安装组合式隔声房、设置隔声房通风消声器、安装固定式气体检测仪及视频监控系统等技术方案,形成1套适于大型克劳斯风机安全运行的噪声治理技术,为大型克劳斯硫磺回收工艺的设计及噪声治理提供借鉴。

大型硫黄储运系统粉尘爆炸分析及预防措施

通过分析硫黄的燃烧特性,研究硫黄粉尘爆炸的机理特征,确定发生爆炸的条件及爆炸引发的危害性,进一步认识到硫黄火灾、粉尘爆炸事故的本质,探讨硫黄着火和粉尘爆炸险情发生时可采取的应急措施,以及在日常生产中防止硫黄着火和粉尘爆炸的管理措施。

CVD法制备SiC先进陶瓷材料研究进展

Si C陶瓷材料具有许多优异的性能如高比强度、高比模量、低密度、高硬度、高导热系数、低的热膨胀系数、耐腐蚀、抗氧化等 ,从而被广泛用作高温结构部件。CVD工艺灵活 ,制备的 Si C陶瓷具有很高纯度和致密度 ,因而是制备先进 Si C陶瓷的最有希望的工艺之一。对 CVD法制备 Si C涂层和 Si

氮化硼透波材料的研究进展与展望

本文从高超音速导弹天线罩材料的性能要求和现有天线罩材料的优缺点出发,介绍了氮化硼陶瓷的优异性能,综述了近年来氮化硼透波纤维和氮化硼透波复合材料的研究进展及应用,并对氮化硼透波材料未来的发展趋势作了展望。

CVD过程中温度对SiC涂层沉积速率及组织结构的影响

以CH3SiCl3 H2体系在1000～1300℃沉积了SiC涂层,研究了温度对涂层沉积速率的影响,应用自发形核理论解释了不同沉积温度下CVDSiC涂层的组织结构。结果表明,随着沉积温度的提高,CVDSiC涂层的沉积速率相应增大;1000～1200℃沉积过程为化学动力学控制过程,1200～1300℃沉积过程为质量转移控制,1000℃和1100℃沉积的SiC涂层表面光滑、致密;1200℃和1300℃沉积的SiC涂层表面粗糙、多孔;随着沉积温度的提高,CVDSiC涂层的晶体结构趋于完整,当温度超过1150℃时,涂层中除β SiC外还出现了少量α SiC。

SiC基陶瓷卫星反射镜研究进展

从各种卫星反射镜材料的性能和特性出发,得出SiC及其复合材料作为反射镜材料的性能最佳的结论,阐述了SiC反射镜制备工艺及方法特点,详细介绍了SiC陶瓷基卫星反射镜的国内外发展现状,最后对SiC基陶瓷卫星反射镜的发展提出了展望。

CVD SiC致密表面涂层制备及表征

考察了沉积温度、稀释气体流量对化学气相沉积(CVD)SiC涂层的显微结构及晶体结构的影响,分析得出:沉积温度为1100℃,稀释气体Ar流量<400mL/min时,制备的SiC涂层晶体结构完整、致密。在该制备工艺条件下沉积的SiC涂层密度为3.204g/cm3,显微硬度为HV4459.2,弹性模量为471GPa,涂层具有优异的光学加工性能,光学加工后表面粗糙度为0.429nm,能满足光学应用的要求。

高超音速导弹天线罩透波材料研究进展

高超音速导弹用天线罩材料须同时具有力学、介电、耐烧蚀及抗冲击等综合性能。本文简述了天线罩材料的发展历程,着重综述了连续纤维增强陶瓷基透波复合材料的研究现状,分析了高超音速导弹天线罩材料的关键技术,包括材料体系和制备工艺选择、材料加工技术,指出了高超音速导弹天线罩材料的发展方向。

连续纤维增强SiCf/SiC陶瓷复合材料的发展

连续纤维增强SiCf/SiC陶瓷基复合材料具有良好的高温力学性能、抗氧化性和化学稳定性,是航空航天和核能等领域新的高温结构材料研究的热点之一。回顾了增强体连续SiC纤维的发展,综述了SiCf/SiC材料的成型制备工艺、界面相对力学性能的影响和目前的应用研究,展望了连续纤维增强SiCf/SiC陶瓷基复合材料以后的研究重点及发展前景。

AlN陶瓷热导率影响因素的研究

基于AlN陶瓷的导热机理,从显微结构、材料组成、工艺因素三方面来对AlN热导率的影响进行了探讨。AlN高热导率取决于AlN晶间良好接触、第二相含量少呈孤岛状分布以及低气孔率的显微结构,而材料组成、制备工艺的优化是为了具有良好显微结构的AlN陶瓷得以实现和改善。

低温化学气相沉积SiC涂层显微结构及晶体结构研究

在CH_3SiCl_3-H_2体系中,采用化学气相沉积法(CVD)在1000～1300℃制备了SiC涂层。研究了SiC涂层的沉积速率和温度之间的关系,发现低温化学气相沉积SiC为动力学控制过程,反应的表观活化能为85～156 kJ/mol。SiC涂层的外观颜色及涂层表面的显微结构随沉积温度变化而呈现规律的变化:当沉积温度<1150℃时,SiC涂层的外观颜色为银白色,涂层表面致密、光滑;当温度≥1150℃时,SiC涂层外观颜色逐渐变暗,涂层表面变得疏松、粗糙。利用XRD分析了不同沉积温度下SiC涂层的晶体结构,随着温度的升高,SiC涂层的结晶由不完整趋向于完整;当沉积温度≥1150℃,SiC涂层的XRD谱图中除了β-SiC外还出现了少量α-SiC。

C/C-SiC复合材料的反应烧结法制备及应用进展

C/C-SiC复合材料具有轻质、高模、高热导率、低热膨胀系数、高温抗氧化等优异性能,是很好的高温结构材料。从C纤维的涂层保护、C/C多孔体的优化设计、反应烧结渗硅3个方面概述了C/C-SiC复合材料的反应烧结工艺制备过程;综述了C/C-SiC复合材料在航空航天、空间光学系统、刹车制动等领域的相关应用进展;展望了C/C-SiC复合材料制备工艺和应用方面的发展趋势。

C/C-SiC复合材料高温防护研究进展

C/C-SiC复合材料具有高比强度、高比模量、高热导率、低热膨胀系数和优异的高温抗氧化性能等特点,是新一代的耐高温陶瓷基复合材料,已经被广泛地用作热结构和热防护材料、制动材料以及空间光学系统零部件等。近年来,随着高超声速飞行器和返回式航天运输工具的快速发展,飞行器面临着更多的有高热流、高压气流以及高速粒子冲蚀的环境,这对C/C-SiC复合材料的高温防护技术提出了更高的要求。C/C-SiC复合材料高温防护的研究主要集中在纤维涂层改性、基体改性和高温防护涂层等3个方面,综合近几年国内外的研究报道,从上述3个方面综述了C/C-SiC复合材料高温防护技术的研究进展,总结了各种高温防护技术的制备方法,比较了3种高温防护技术的特点,最后对C/C-SiC复合材料高温防护技术的发展趋势提出了一些见解。

热解碳涂层碳纤维增强碳化硅复合材料热压工艺研究

采用经过热解碳涂层的 M40 JB碳纤维 ,以有机硅先驱体聚碳硅烷为粘结剂 ,热压烧结制备了 Cf/Si C复合材料 ,测试了复合材料的性能并进行了对比 ,同时运用 SEM,TEM等分析手段对复合材料的微观结构进行了表征。结果表明 :所采用的碳纤维热解碳涂层对复合材料的性能有较大的影响 ,较好的热压温度为 1 850℃ ,压力为 2