连续纤维增韧陶瓷基复合材料的内耗机制与损伤表征

总结了连续纤维增韧陶瓷基复合材料(CFCC)的内耗机制,回顾了有关内耗与损伤行为之间关系的研究成果,并以此为据提出了以内耗表征CFCC环境腐蚀行为的方法。结合笔者关于CFCC腐蚀行为对其内耗行为影响的探索性研究,证实该方法可行,尤其是对纤维和纤维/基体之间界面的氧化行为表现出高度的敏感性。

无损检测新的机遇与挑战:连续纤维增韧陶瓷基复合材料

新材料和新结构的连续纤维增韧陶瓷基复合材料的无损检测,对无损检测研究人员带来了机遇,也提出了严峻的挑战。同样,准确可靠的无损检测技术也对连续纤维增韧陶瓷基复合材料的优化设计、制备过程控制、成品及服役期质量、材料性能演变与表征等具有重要意义。

CVI-PIP法制备连续纤维增韧碳化硅基复合材料的研究

CMC-SiC是航空航天等高科技领域不可缺少的材料。先驱体浸渍热解(PIP)和化学气相渗透(CVI)是制备CMC-SiC较为理想的方法。采用PIP和CVI相结合的技术制备了CMC-SiC。结果表明,制备CMC-SiC的最好工艺是初始进行短期的CVI过程,随后再进行反复的PIP循环。

连续纤维增韧陶瓷基复合材料声学参量评价均匀性方法研究

连续纤维增韧陶瓷基复合材料具有优良的超高温性能,是航空航天领域高温构件的新型材料,近年来已进入实际使用阶段。研究该材料的无损检测方法对制备过程参数优化、成品质量控制及材料性能表征等都具有很大意义。分析连续纤维增韧陶瓷基复合材料的制作方式和材料特性,发现该材料具有高衰减的特性,对传统复合材料超声检测方法进行改进,采用穿透法准确了解该材料的声学特性,对声速、声衰减等参量进行测量并对数据进行成像,选择"声速值"与"幅值灰度图"的变异系数这两个指标,作为表征材料均匀性的指标。实验结果表明,声速表征的密度均匀性与声衰减表征的孔隙均匀性结果一致,说明材料的密度不均匀是由孔隙不均造成的,最终实现控制材料孔隙率以控制材料质量。

用Nb,TiNb连续纤维增韧的TiAl基复合材料

用粉末热压工艺和框架纤维缠绕方法制备出了Ｎｂ和ＴｉＮｂ连续纤维增韧的ＴｉＡｌ基复合材料。检测并研究了纤维和基体复合效果，界面反应层及复合材料组织和相的变化；研究了复合材料组织、相和界面与增韧的关系，提出了一些连续纤维对ＴｉＡｌ基复合材料的增韧机制。结果发现，复合材料纤维和基体界面结合良好，ＴｉＮｂ和Ｎｂ连续纤维复合材料的Ｋ１ｃ值分别达３７ＭＰａｍ１／２和３３ＭＰａｍ１／２。

多功能一体化MAX相改性连续纤维增韧陶瓷基复合材料的研究进展

连续纤维增韧陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composites,CMCs)因其优异的性能在航空发动机、空天飞行器热防护系统、核能电站等领域具有广泛的应用前景。现阶段,CMCs的应用已由单一结构承载向多功能一体化发展。MAX相是一类能够发生塑性变形的三元层状陶瓷,具有高导电、抗辐照和抗烧蚀等优异性能,将其引入CMCs可实现强韧化与抗辐照/抗烧蚀/电磁屏蔽效能的协同提高,满足多功能一体化CMCs的应用需求。本文综述了MAX相作为CMCs界面相和基体相的研究进展,阐述了其设计机理,并展望了MAX相在CMCs中的应用前景。

连续纤维增韧陶瓷基复合材料的发展及在航空发动机上的应用

介绍了连续纤维增韧陶瓷基复合材料的结构组成以及陶瓷基体材料、增强体纤维、界面层的发展情况,概述了连续纤维增韧陶瓷基复合材料在国内外航空发动机热端部件上的应用。从工程运用角度,探讨了连续纤维增韧陶瓷基复合材料工程化运用面临的问题及解决措施。结合我国航空发动机的发展需求及连续纤维增韧陶瓷基复合材料研究、应用现状,提出了加快连续纤维增韧陶瓷基复合材料研究及工程化应用的建议。

连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料研究成功

连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料是一种新型战略性热结构材料，比铝轻、比钢强。比碳化硅陶瓷更耐高温、更抗氧化烧蚀，而且克服了陶瓷的脆性，可替代金属材料解决目前航空航天器燃料20％-30％浪费的问题，满足其向高速度、高精度、高搭载和长寿命发展的需求。

连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料研制成功

由国防科工委主办的连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料技术发展与应用研讨会近日在西北工业大学召开。与会专家一致认为，张立同院士科研创新团队研制成功的“连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料”，技术突破了研究“瓶颈”，填补了国内空白，技术成熟，以该材料工程化工作探索发展途径与模式，具有重要的现实意义和推广价值。

极端环境下连续碳纤维增韧的陶瓷基复合材料的力学行为

连续纤维增韧的碳化硅复合材料（以下简称C／SiC），作为超高速飞行器热结构使用时，有可能在高温环境下受到高速撞击的作用，因此，掌握其在极端环境（高温、高应变率）下的力学性能是进行结构安全设计的基础。本文采用具有高温实验能力的分离式Hopkinson杆，在293～1273K温度范围内进行了动态压缩力学性能测试，研究了环境温度和加载速率对材料力学性能的影响。结果表明：C／SiC复合材料的高温压缩力学性能主要受应力氧化损伤和残余应力的共同影响。实验温度低于873K时，应力氧化损伤的影响很小，而由于增强纤维和基体界面残余应力的释放使界面结合强度增大，复合材料的压缩强度随温度的升高而增大；当实验温度高于873K时，应力氧化损伤加剧，其对压缩强度的削弱超过残余应力释放对强度的贡献，材料的压缩强度随温度的升高逐渐降低。由于应力氧化损伤受应变率的影响很大，当温度由873K升高至1273K时，高应变率下压缩强度降低的程度要比应变率为0．0001／s时低得多。

陶瓷基复合材料力学行为研究进展

以C/SiC和SiC/SiC复合材料为典型代表的连续纤维增韧陶瓷基复合材料,因为其在高温环境下稳定且优异的力学性能,以及类似于金属材料的韧性断裂破坏行为,使得其在某些特定的材料使用领域,如航空航天领域,具有无可替代的重要地位。

PIP工艺制备陶瓷基复合材料的研究现状

陶瓷基复合材料具有高熔点、低密度、耐腐蚀、抗氧化和抗烧蚀等优异性能,在航空航天及核裂变、核聚变领域具有广泛的应用潜力,连续纤维增韧的陶瓷基复合材料是目前的研究热点。

CFCC的几种声学参量表征方法比较

化学气相渗透(CVI)制备的CFCC的质量控制非常困难。研究该材料质量的无损检测方法对材料使用及性能表征等都具有重要意义。针对声衰减严重的问题,采用穿透法测量各声学参量,用声速、衰减、非线性等相关参量评价材料的均匀性,同时用金相法进行对比测试。结果表明:声速、衰减、非线性等参量可准确地评价材料均匀性,其中声速评价是最成熟的表征方法。

大飞机8大关键航空材料技术落户西安基地

据悉．一批航空材料技术已落户西安阎良国家航空技术产业基地。落户航空产业基地的航空材料技术是陶瓷基复合材料应用技术、高性能碳纤维技术、无机高分子聚合物材料技术等8种关键技术。其中．通过陶瓷基复合材料应用技术研制的连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料，比铝轻、比钢硬．

平纹编织C/SiC单钉铆接单元的制备与拉伸行为

耐高温高强韧性连续碳纤维增韧碳化硅复合材料(C/SiC)是空天飞行器用热结构件的首选材料之一。C/SiC热结构件的结构复杂,其连接技术是推动该材料应用的关键。采用化学气相渗透工艺制备2D C/SiC单钉铆接单元,研究其微结构和拉伸行为,分析相应的失效机制。结果表明:2D C/SiC单钉铆接单元的显微结构具有多孔、非均匀粘接和非均匀钉孔间隙特征。铆接剪切强度平均值为157.77 MPa,超过2D C/SiC面内剪切强度。搭接界面脱粘、钉孔相互挤压和铆钉内纤维剪断是2D C/SiC单钉铆接单元的主要失效机制。孔周损伤呈现3种典型形貌,分别为孔周形貌完好、基体压溃和钉孔界面脱粘。