连续纤维增强陶瓷基复合材料界面层研究进展

界面层是陶瓷基复合材料中的关键组成部分,因对复合材料的各项性能都有重要影响,而成为陶瓷基复合材料研究的重点之一。本文在叙述界面层功能的基础上,分别对结构陶瓷基复合材料和抗氧化陶瓷基复合材料的界面层研究现状进行讨论,分析了研究中存在的问题,指出了未来研究的方向和重点。

碳纤维增强Si-C-N陶瓷基复合材料的氧化行为

采用化学气相浸渗(chemical vapor infiltration,CVI)法制备了以热解碳为界面的碳纤维增强碳氮化硅陶瓷基(carbon fiber reinforced silicon carbonitride ceramic,C/Si-C-N)复合材料。用热重法研究了无涂层C/Si-C-N在空气环境中的氧化行为。研究表明:由950℃CVI沉积的Si-C-N基体所制备的C/Si-C-N复合材料的氧化行为与碳纤维增强SiC陶瓷基(carbon fiber reinforced silicon carbide ceramic,C/SiC)复合材料的完全不同。在600～1200℃,C/Si-C-N的氧化速率随温度的升高而持续增加,其抗氧化能力在600℃明显高于C/SiC复合材料;在900℃,抗氧化能力与C/SiC复合材料基本相当;在1200℃,抗氧化能力则低于C/SiC复合材料。C/Si-C-N复合材料所表现出来的氧化行为主要与Si-C-N基体较低的热膨胀系数有关。

C/Si-C-N复合材料的制备及其氧化行为研究

采用CVI方法制备出了以Si-C-N陶瓷为基体以热解炭为界面的炭纤维增强陶瓷基复合材料（C/Si-C-N）。采用热重法研究了C/Si-C-N复合材料在空气中的氧化行为,并探讨了基体制备温度对复合材料抗氧化性能的影响。研究表明：不同温度下制备的复合材料,其氧化行为完全不同。高温下制备的C/Si-C-N复合材料其氧化失重随氧化温度的升高而持续增加;低温下制备的C/Si-C-N复合材料则其氧化失重先随温度的升高而增加,随后在800-1000℃之间随温度的升高而减小,接着又随温度的升高而增加。较高的制备温度可使复合材料在900℃以下温度区间的抗氧化性能得到提高,但却使900℃以上温度区间的抗氧化性能降低。

C/Mullite/Si-C-N复合材料的组织结构及其弯曲行为研究

本研究制备出了以莫来石为界面层的炭纤维增强Si-C-N陶瓷基复合材料(C/Mullite/Si-C-N)。使用三点弯曲法研究了复合材料在室温、1300℃和1600℃时的弯曲断裂行为,利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了复合材料的组织和弯曲断口形貌。结果表明:在室温和1300℃时,C/Mullite/Si-C-N复合材料的断口呈现出明显的脆性断裂特征;而在1600℃时,则呈现出韧性断裂特征。1300℃时的弯曲强度高于室温强度,模量则与室温下的基本相等。1600℃时,复合材料的弯曲强度和模量都明显下降。与具有热解炭界面层的C/Si-C-N复合材料相比,采用莫来石界面后,C/Si-C-N复合材料的强度明显下降。

复合材料界面层材料的研究

界面层是复合材料中的关键组成部分,因对复合材料的各项性能都有重要影响,而成为复合材料研究的重点之一。在叙述界面层功能的基础上,分别对层状结构界面层材料(包括层状晶体结构材料和多层陶瓷界面相)和非层状结构界面层材料进行了讨论,分析了研究中存在的问题,指出了未来研究的方向和重点。

连续碳纤维增强陶瓷基复合材料的氧化行为和氧化防护研究

通过叙述C/C和C/SiC两种复合材料的氧化特点分析了碳纤维增强陶瓷基复合材料(CFRCMCs)的氧化行为,分别从纤维、基体、界面层及外表面4个方面综述了碳纤维改性、基体抗氧化技术、界面层抗氧化技术和表面涂层技术4种CFRCMCs的抗氧化技术,分析了4类抗氧化技术的原理和特点。

化学气相沉积法制备的块体Si-C-N陶瓷的热行为(英文)

采用化学气相沉积法制备了块体非晶态Si-C-N陶瓷.用TG/DSC、XRD、SEM和TEM等技术方法研究了所制备的Si-C-N陶瓷的热行为.研究结果表明:在热处理过程中,非晶态Si-C-N首先发生相分离,分离后的一种相呈颗粒状;β-SiC就是从这种颗粒状的分离相中形成.在热处理条件下,非晶Si-C-N的晶化温度约为1200℃;在加热速率为20℃/min的连续加热条件下,其晶化温度为1372.6℃.β-SiC在1200℃首先形成,β-Si3N4和α-SiC则在1500℃形成.在扫描电镜观察中,热处理后的Si-C-N中出现一种类似于层状的组织,这种组织的晶化程度较高.

CVI法制备的C/PyC/Si-C-N复合材料弯曲行为研究

采用CVI方法制备出了以Si-C-N陶瓷为基体、以热解碳为界面的碳纤维增强陶瓷基复合材料(C/PyC/Si-C-N)。用扫描电子显微镜(SEM)分析了C/PyC/Si-C-N的断口形貌,用三点弯曲法测试了C/PyC/Si-C-N的弯曲行为。研究结果表明:在1600℃以下,C/PyC/Si-C-N的弯曲强度随温度的升高而增加,弹性模量基本保持不变并略有增加;随温度的升高,PyC界面层较厚的区域其界面结合会逐渐变强,而界面层厚度非常小或无界面层的区域其界面结合会逐渐变弱。

中心原子杂化类型的确定方法与应用

总结概括中学阶段常用的判断中心原子杂化类型的方法，提供解决杂化轨道类型判断的多种角度，分别为公式法、观察法、取代法、转化法和性质法。

人教版“化学计量在实验中的应用”第一课时教学设计

本节教学设计将学生依据已有的经验，尝试推出阿伏加德罗常数的近似值，体验阿伏加德罗常数的巨大，认同物质的量是联系宏观与微观的桥梁。

C/PyC/Si-C-N复合材料的热物理性能研究

本研究采用CVI方法制备出了以Si-C-N陶瓷为基体以热解碳为界面的碳纤维增强陶瓷基复合材料(C/PyC/Si-C-N)。用热膨胀仪和激光导热仪分别测试了C/PyC/Si-C-N的热膨胀性能和热扩散性能。研究结果表明:在25~1200℃范围内,C/PyC/Si-C-N复合材料的平均热膨胀系数为0.638×10^(-6)K^(-1);而热扩散率则随温度的升高而减小,并与温度呈一种指数关系,常温下的热扩散率约为0.00925cm^2·s^(-1)。

Si-O-C界面对C/Si-C-N复合材料性能的影响

采用CVI工艺制备基体、PIP方法制备界面,成功制备出了具有Si-O-C界面层的碳纤维增强Si-C-N陶瓷基复合材料(C/Si-O-C/Si-C-N),研究了Si-O-C界面层对C/Si-C-N复合材料力学性能、抗氧化性能和热膨胀性能的影响。结果表明,C/Si-C-N陶瓷基复合材料在采用Si-O-C界面层后,相对于采用热解碳界面的同类复合材料,其抗氧化性能明显提高,强度则基本相当,在实验温度区间内,平均热膨胀系数略有升高。

C/PyC/Si-C-N复合材料的热膨胀行为

采用CVI方法制备出了具有热解碳界面层的碳纤维增强Si-C-N陶瓷基复合材料（C/PyC/Si-C-N）和无界面层的碳纤维增强Si-C-N陶瓷基复合材料（C/Si-C-N）。用热膨胀仪分别测试了C/PyC/Si-C-N和C/Si-C-N的热膨胀性能,研究了碳界面对复合材料热膨胀性能的影响。研究结果表明：在25~1200℃范围内,C/PyC/Si-C-N复合材料的平均热膨胀系数为0.638×10-6 K-1,线膨胀率为0.0752%;在780℃以上,碳界面的存在使碳纤维增强SiC-N基复合材料的热膨胀系数降低,在780℃以下时则对复合材料的热膨胀系数基本无影响。

碳纤维增强陶瓷基复合材料抗氧化技术研究

碳纤维增强陶瓷基复合材料(CFRCMCs)具有良好的高温力学性能和热性能,是航空航天领域非常理想的热结构材料.但CFRCMCs中的碳纤维极易发生氧化,因此CFRCMCs的氧化防护问题一直是CFRCMCs研究的热点.文章对碳纤维改性、基体抗氧化技术、界面层抗氧化技术和表面涂层技术这四种CFRCMCs的抗氧化技术及其原理进行了评述,分析了各类抗氧化技术的特点并对其发展趋势进行了展望.

聚焦储氢材料考查视角

储氢材料作为一种极其重要的功能材料,直接关系着电动汽车的应用,对潜艇、航天器等领域有着重要的影响.主要储氢材料有金属氢化物、金属氨基化合物、碳质材料、配位氢化物、水合物等.

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教科书中的有机物转化关系，主要以单官能团链状转化方式存在，没有涉及环状有机物的合成，这一空白使有机成环反应成为高考的热点，梳理高考成环反应，对提升空间想象能力和创新思维能力是十分必要的．

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有关硝酸与金属反应计算题的归纳与点拨

金属与硝酸反应的复杂性成因有以下4点：①硝酸的浓度不同产物不同，一般与浓硝酸反应，产物为NO2，与稀硝酸反应，产物为NO，