ZrB2-SiC超高温陶瓷涂层的抗烧蚀性能研究

为了提高C/C复合材料的抗氧化烧蚀性能,采用浆料浸涂与原位反应复合工艺在材料表面制备了ZrB2-SiC超高温陶瓷涂层,利用氧-丙烷火焰测试了涂层的抗烧蚀性能。结果表明:采用复合工艺所制备的ZrB2-SiC超高温陶瓷涂层与基材具有较高的结合强度;在氧-丙烷火焰冲刷条件下,涂层具有良好的抗烧蚀性能,涂层经1500℃下烧蚀600 s,ZrB2-SiC涂层无明显烧蚀,C/C复合材料保持完好。微观结构观察表明:烧蚀测试后,涂层中存在ZrO2和大量超高温陶瓷相,涂层抗烧蚀形式主要表现为热化学烧蚀和机械剥蚀。

SiCf/SiC复合材料耐高温氟熔盐腐蚀性能研究

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。

采用定向SiC纳米线烧结制备高强多孔SiC陶瓷

利用直接墨水打印方法制备了由定向SiC纳米线交错叠层组成的具备网络状孔隙结构的高强SiC多孔陶瓷。制备的碳化硅多孔陶瓷具有高的通孔结构和完全由定向SiC纳米线组装而成的结构特征。研究了烧结温度对定向SiC纳米线多孔陶瓷的微观结构、相组成演变及力学性能的影响。研究结果表明:烧结温度低于1900℃时,SiC纳米线能保持高长径比;1850℃烧结制备的定向SiCNWs多孔陶瓷的密度、气孔率和中位孔径分别为1.49 g/cm^(3)、54.6%和~1μm。得益于SiC纳米线的高强度以及取向排布,SiC纳米线多孔陶瓷的压缩强度高达(245.5±0.7)MPa。

碳/碳碳化硅复合材料的摩擦磨损行为与机理

以液相渗硅工艺为手段制备了C／C—SiC复合材料。分别采用MMW．IA与MM．1000型试验机对复合材料的摩擦磨损性能进行了研究。结果表明：在实验室条件下，当压力恒定在0．48MPa时，转速对复合材料的摩擦磨损的性能影响甚微，摩擦系数为0．15～0．16，且磨损率接近；当转速恒定在0．3m／s时，不同压力条件下的摩擦系数相近，为0．13～O．15，但磨损率存在较大差异，材料磨损以磨粒磨损为主。在近工况条件下，C／C—SiC复合材料的摩擦系数达到0．50，磨损率达到5．95mg／次，摩擦曲线表现为典型的马鞍形曲线，试验前期材料磨损主要表现为磨粒磨损，试验后期为粘着磨损。

Cf/ZrB2–ZrC–SiC超高温陶瓷基复合材料的设计、制备及性能

提出了溶胶-凝胶孔道构建-反应熔渗制备新方法,首先通过溶胶凝胶方法在纤维预制体中引入B4C-C多孔体,获得Cf/B4C-C多孔预成型体结构;在此基础上,结合反应熔渗Si-Zr合金,获得Cf/ZrB2-ZrC-SiC超高温陶瓷基复合材料。研究了Cf/B4C-C多孔预成型体结构对RMI过程和材料性能的影响,并揭示了孔隙结构对基体分布和界面损伤及复合材料性能的影响规律。结果表明:通过灵活调控Cf/B4C-C孔隙结构可实现复合材料中ZrB2-ZrC-SiC基体分布改善和(PyC-SiC)2界面损伤缓解,大幅提升材料性能。当预成型体孔隙结构为25.9%和58.0μm时,制备的Cf/ZrB2-ZrC-SiC复合材料基体可均匀分布于纤维束间和束内,同时纤维能得到良好的保护,材料表现出最优的力学性能(抗弯强度231 MPa)。

乳浊液法制备超细氧化锆粉体

用乳浊液法制备了平均晶粒尺寸为１３～１４ｎｍ，二次颗粒呈多边形或球形的３ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２粉体．运用Ｘ射线衍射、Ｘ荧光光谱、电感耦合等离子体光谱、比表面仪、透射电镜以及差热－热失重仪等分析手段对粉体进行了表征．实验还表明，制备过程中所采用的非均相共沸蒸馏法是一种排除凝胶中残留水份的有效手段，从而使得合成粉体中的团聚现象得到控制．

Bi系超导材料显微结构的共性与特性及其对超导电性的影响

Bi系氧化物超导体从发现至今,人们对其显微结构与超导电性间的内在联系已有所了解.研究表明:这类超导体中,多组分混合欠均匀化、弱连接及弱钉扎是影响临界电流密度(Jc)提高的主要因素.因此传统工艺方法制备的块材在强电领域中应用遇到困难.近几年在努力探求工艺上的突破,以改善其均匀化、弱连接、弱钉扎和可加工性,使之尽快进入实用化.工艺上改进可归纳为如下几方面: