期刊文献+
共找到105篇文章
< 1 2 6 >
每页显示 20 50 100
高温燃气环境下SiCf/SiC和SiC_(f)/SiC-EBC复合材料力学性能及损伤
1
作者 王子媛 曹鑫鑫 +3 位作者 蒋婷 洪智亮 张程煜 朱旺 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期46-56,共11页
航空发动机中的碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiC_(f)/SiC)因承受高温高速燃烧气体的氧化腐蚀而发生损伤甚至失效。本工作利用燃气发生装置模拟航空发动机中复杂燃气环境,将以一定比例混合后的航空煤油与液氧燃料点燃,形成高温... 航空发动机中的碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiC_(f)/SiC)因承受高温高速燃烧气体的氧化腐蚀而发生损伤甚至失效。本工作利用燃气发生装置模拟航空发动机中复杂燃气环境,将以一定比例混合后的航空煤油与液氧燃料点燃,形成高温高速燃烧气体对材料进行考核。对SiC_(f)/SiC复合材料分别进行1200℃燃气环境10 h氧化实验和1000次热冲击实验,探究环境屏障涂层(environmental barrier coating,EBC)对SiC_(f)/SiC复合材料的防护作用。对燃气环境考核后的SiC_(f)/SiC复合材料和SiC_(f)/SiC-EBC复合材料进行单轴拉伸强度测试,并利用扫描电镜对其断口及截面微观形貌进行观察。结果表明:在燃气环境下氧化10 h后,SiC_(f)/SiC复合材料和SiC_(f)/SiC-EBC复合材料内部没有发生明显的界面层及纤维氧化,单轴拉伸强度下降不到2%;在燃气环境下经过1000次热冲击后,在SiC_(f)/SiC复合材料内部形成多处微裂纹并发生了界面层的氧化腐蚀,单轴拉伸强度下降41.3%;EBC涂层可以有效保护SiC_(f)/SiC复合材料免受高温燃气的氧化腐蚀,SiC_(f)/SiC-EBC复合材料在经过1000次热冲击后的单轴拉伸强度下降16.6%。 展开更多
关键词 航空发动机 sic_(f)/sic复合材料 环境屏障涂层 高温燃气 剩余强度
下载PDF
C_f/SiC制备过程中纤维热应力损伤研究 被引量:10
2
作者 王建方 陈朝辉 +1 位作者 郑文伟 肖加余 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期68-71,共4页
采用束丝碳纤维和聚碳硅烷先驱体浸渍裂解工艺制成 Cf/ Si C丝束 ,并进行了分析表征 ,研究了其中的纤维受损情况。实验结果表明 ,由于先驱体聚碳硅烷在浸渍裂解时倾向于以纤维为依托进行热解 ,并且其中较多量的氧及杂质的存在将对纤维... 采用束丝碳纤维和聚碳硅烷先驱体浸渍裂解工艺制成 Cf/ Si C丝束 ,并进行了分析表征 ,研究了其中的纤维受损情况。实验结果表明 ,由于先驱体聚碳硅烷在浸渍裂解时倾向于以纤维为依托进行热解 ,并且其中较多量的氧及杂质的存在将对纤维造成损伤 ,因而会形成较强的纤维基体界面 ; 展开更多
关键词 碳纤维 Cf/sic复合材料 损伤 硅化硅陶瓷 热应力
下载PDF
超声辅助磨削SiC_f/SiC陶瓷基复合材料 被引量:19
3
作者 康仁科 赵凡 +2 位作者 鲍岩 朱祥龙 董志刚 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2019年第4期85-91,共7页
针对碳化硅纤维增强陶瓷基复合材料(SiCf/SiC)存在加工质量差、刀具磨损严重等问题,开展金刚石砂轮端面超声辅助磨削SiCf/SiC复合材料试验,对比研究超声辅助磨削和普通磨削SiCf/SiC过程中的磨削力、表面形貌及表面粗糙度,并分析其材料... 针对碳化硅纤维增强陶瓷基复合材料(SiCf/SiC)存在加工质量差、刀具磨损严重等问题,开展金刚石砂轮端面超声辅助磨削SiCf/SiC复合材料试验,对比研究超声辅助磨削和普通磨削SiCf/SiC过程中的磨削力、表面形貌及表面粗糙度,并分析其材料去除机理.结果表明:超声辅助磨削可有效降低磨削力;超声作用能促使SiC纤维断裂,形成较短纤维而被去除,减少了纤维的折断和剥落,提高了其表面加工质量;在纵向振动端面磨削条件下,超声振幅在一定范围内有助于改善其表面加工质量,振幅过大则会导致表面冲击作用过强而使其表面质量降低. 展开更多
关键词 sicf/sic复合材料 超声辅助磨削 材料去除机理 表面形貌
下载PDF
烧结温度对C_f/SiC复合材料界面的影响 被引量:5
4
作者 何新波 张长瑞 +2 位作者 周新贵 张新明 周安郴 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第4期34-37,共4页
系统地研究了烧结温度对Cf/SiC复合材料界面和力学性能的影响。结果表明 ,烧结温度较低(1 70 0℃ )时 ,由于复合材料的烧结性差 ,纤维与基体间仅仅为一种机械结合 ,因此纤维与基体间结合很弱 ,从而导致复合材料力学性能低。烧结温度提高... 系统地研究了烧结温度对Cf/SiC复合材料界面和力学性能的影响。结果表明 ,烧结温度较低(1 70 0℃ )时 ,由于复合材料的烧结性差 ,纤维与基体间仅仅为一种机械结合 ,因此纤维与基体间结合很弱 ,从而导致复合材料力学性能低。烧结温度提高至 1 80 0℃后 ,由于适量的富碳界面相不仅可避免纤维与基体间的直接结合 ,而且使纤维与基体间的结合强度适中 ,因而复合材料具有很好的力学性能。进一步提高烧结温度至 1 85 0℃或更高温度时 ,由于界面相与纤维间的反应加重 ,纤维本身性能大大降低。同时 ,纤维与基体间结合强度提高 ,因此复合材料的力学性能大大降低。 展开更多
关键词 Cf/sic复合材料 烧结温度 界面 力学性能
下载PDF
先驱体转化-热压烧结C_f/SiC复合材料的密化机理 被引量:6
5
作者 何新波 杨辉 +1 位作者 张长瑞 周新贵 《材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2002年第3期358-360,370,共4页
本文采用先驱体裂解—热压烧结方法制备出了Cf SiC复合材料 ,并重点研究了复合材料的致密化过程。结果表明 ,复合材料主要是通过液相烧结而得到致密化的。由于复合材料中聚碳硅烷 (PCS)的裂解不仅有利于烧结液相的形成 ,而且形成了大量... 本文采用先驱体裂解—热压烧结方法制备出了Cf SiC复合材料 ,并重点研究了复合材料的致密化过程。结果表明 ,复合材料主要是通过液相烧结而得到致密化的。由于复合材料中聚碳硅烷 (PCS)的裂解不仅有利于烧结液相的形成 ,而且形成了大量的纳米级SiC颗粒 ,因此 ,复合材料能够在较低烧结温度下得到较好的致密化 。 展开更多
关键词 先驱体转化-热压烧结 Cf/sic复合材料 致密化 碳纤维 碳化硅陶瓷 聚碳硅烷
下载PDF
典型事故容错轻水堆燃料包壳候选材料SiC_f/SiC复合材料和Mo合金的研究进展 被引量:18
6
作者 程亮 张鹏程 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第13期2161-2166,共6页
轻水堆是当前核电站应用最为广泛的堆型,其包壳材料均为锆合金。然而,福岛严重核事故的突发,使锆合金包壳的安全性受到质疑,事故容错燃料及其包壳候选材料被提上研究议程。本文综述了轻水堆用SiC_f/SiC复合材料和Mo合金包壳候选材料的... 轻水堆是当前核电站应用最为广泛的堆型,其包壳材料均为锆合金。然而,福岛严重核事故的突发,使锆合金包壳的安全性受到质疑,事故容错燃料及其包壳候选材料被提上研究议程。本文综述了轻水堆用SiC_f/SiC复合材料和Mo合金包壳候选材料的研究进展,以及它们在轻水堆工况下的性能评估,指出实际工程应用所面临的挑战。最后展望了SiC_f/SiC复合材料和Mo合金在核燃料包壳中的应用前景。 展开更多
关键词 轻水堆 包壳材料 事故容错燃料 sicf/sic 钼合金
下载PDF
先驱体转化─热压烧结法制备C_f/SiC复合材料 被引量:2
7
作者 何新波 张新明 +2 位作者 张长瑞 周新贵 周安郴 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1999年第6期16-21,共6页
以Y2 O3-Al2 O3和MgO -Al2 O3为烧结助剂体系 ,研究了烧结助剂体系及其含量对Cf/SiC复合材料密度与力学性能的影响。结果表明 ,以Y2 O3-Al2 O3为烧结助剂时 ,复合材料的力学性能优于烧结助剂为MgO -Al2 O3时复合材料的力学性能。当烧结... 以Y2 O3-Al2 O3和MgO -Al2 O3为烧结助剂体系 ,研究了烧结助剂体系及其含量对Cf/SiC复合材料密度与力学性能的影响。结果表明 ,以Y2 O3-Al2 O3为烧结助剂时 ,复合材料的力学性能优于烧结助剂为MgO -Al2 O3时复合材料的力学性能。当烧结助剂为Y2 O3-Al2 O3时 ,随着烧结助剂含量的增加 ,复合材料力学性能不断提高 ,断裂韧性在烧结助剂含量为 12 %时达到最大值 14.83MPa·m1/ 2 。进一步增加烧结助剂的含量 ,复合材料的抗弯强度虽有提高 ,但断裂韧性急剧降低。烧结助剂含量超过 15%后 ,抗弯强度也急剧降低。结果同时证明 ,复合材料的断裂行为取决于纤维 /基体间的界面结合强度 ,即纤维 展开更多
关键词 先驱体转化 热压烧结 Cf/sic复合材料 陶瓷基
下载PDF
先驱体转化-热压单向C_f/SiC复合材料的高温拉伸蠕变 被引量:1
8
作者 曹英斌 张长瑞 +1 位作者 周新贵 陈朝辉 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2002年第3期50-53,共4页
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... 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; 展开更多
关键词 Cf/sic复合材料 拉伸蠕变 稳态蠕变速率 显微结构 高温结构材料 先驱体转化-热压工艺 纤维增强陶瓷基复合材料
下载PDF
Tensile Mechanical Behavior and Failure Mechanism of a Plain-Woven SiCf/SiC Composites at Room and Elevated Temperatures
9
作者 Jianze He Xuefeng Teng +3 位作者 Xiao’an Hu Xiao Luo Qi Zeng Xueqiang Cao 《Journal of Materials Science and Chemical Engineering》 2024年第4期67-83,共17页
Ceramic matrix composites (CMCs) are the preferred materials for solving advanced aerospace high-temperature structural components;it has the comprehensive advantages of higher temperature (~1500˚C) and low density. I... Ceramic matrix composites (CMCs) are the preferred materials for solving advanced aerospace high-temperature structural components;it has the comprehensive advantages of higher temperature (~1500˚C) and low density. In service environments, CMCs exhibit complex damage mechanisms and failure modes, which are affected by constituent materials, meso-architecture and inhere defects. In this paper, the in-plane tensile mechanical behavior of a plain-woven SiCf/SiC composite at room and elevated temperatures was investigated, and the factors affecting the tensile strength of the material were discussed in depth. The results show that the tensile modulus and strength of SiCf/SiC composites at high temperature are lower, but the fracture strain increases and the toughness of the composites is enhanced;the stitching holes significantly weaken the tensile strength of the material, resulting in the material is easy to break at the cross-section with stitching holes. 展开更多
关键词 Plain-Woven sicf/sic Composites Damage and failure Analysis Stitching Hole
下载PDF
AIN和B对热压烧结C_f/SiC复合材料性能的影响
10
作者 何新波 张长瑞 +2 位作者 周新贵 张新明 周安郴 《材料科学与工程》 CSCD 1999年第4期30-34,35,共6页
研究了烧结助剂AIN 和B对Cf/SiC复合材料力学性能的影响。结果表明:B含量较低时(小于0.5w t% ),B的增加能有效地提高复合材料的抗弯强度与断裂韧性,继续增加B的用量至1w t% ,虽能大幅度提高复合材料的强... 研究了烧结助剂AIN 和B对Cf/SiC复合材料力学性能的影响。结果表明:B含量较低时(小于0.5w t% ),B的增加能有效地提高复合材料的抗弯强度与断裂韧性,继续增加B的用量至1w t% ,虽能大幅度提高复合材料的强度,但使复合材料的断裂韧性大大降低。AIN 与SiC高温反应形成固溶体,能起到强化和细化基体SiC晶粒以及改善SiC晶界结构的作用,但对复合材料内纤维与基体间界面的结合影响较小,因此与B的作用相比,AIN 对复合材料密度和力学性能的影响较小。烧结助剂为5w t% AIN-0.5w t% B,经1850℃和25MPa 热压烧结后的Cf/SiC复合材料具有较佳的综合力学性能,其抗弯强度与断裂韧性值分别为526.6MPa 和17.14MPa·m 1/2。 展开更多
关键词 热压烧结 Cf/sic复合材料 氮化铝 烧结助剂
下载PDF
C_f/SiC复合材料生产工艺研究
11
作者 张兰 何洪泉 +1 位作者 何顺爱 周双喜 《山东陶瓷》 CAS 2003年第3期15-18,共4页
Cf/SiC复合材料克服了单一SiC材料韧性低、烧结过程中晶粒长大造成强度下降等缺点 。
关键词 Cf/sic复合材料 工艺 研究 韧性 烧结 强度
下载PDF
Cf/SiC复合材料铣削加工过程仿真分析及试验研究 被引量:2
12
作者 吴逸宇 赵国龙 +4 位作者 李亮 毛东辰 雷梦勇 把圣伟 李晗 《机械制造与自动化》 2023年第2期77-80,100,共5页
针对Cf/SiC复合材料铣削加工过程中刀具磨损快、加工效率低、加工工艺优化试验成本高等问题,开展Cf/SiC复合材料三维铣削仿真分析及试验研究。基于ABAQUS软件建立Cf/SiC复合材料三维铣削加工仿真有限元模型,预测加工过程中的铣削力,通... 针对Cf/SiC复合材料铣削加工过程中刀具磨损快、加工效率低、加工工艺优化试验成本高等问题,开展Cf/SiC复合材料三维铣削仿真分析及试验研究。基于ABAQUS软件建立Cf/SiC复合材料三维铣削加工仿真有限元模型,预测加工过程中的铣削力,通过试验验证该模型的正确性。对比仿真预测的理论值和试验测得的实际值发现二者的平均误差仅为15%,所获取的一组较优的加工参数为Cf/SiC复合材料铣削加工参数优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 Cf/sic复合材料 铣削加工 有限元模型 参数优化
下载PDF
FCVI工艺制备SiC_f/SiC复合材料结构与性能研究 被引量:1
13
作者 朱时珍 汪树军 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期38-39,共2页
采用热梯度强制流动化学气相渗积 (FCVI)工艺制备 Si Cf/Si C复合材料 ,测试了复合材料的性能。制备的复合材料密度达到 2 .3g/cm3,强度为 2 91MPa,断裂韧性为 11.4MPa·m1 / 2 。运用 SEM,TEM,X射线衍射等分析手段对复合材料的微... 采用热梯度强制流动化学气相渗积 (FCVI)工艺制备 Si Cf/Si C复合材料 ,测试了复合材料的性能。制备的复合材料密度达到 2 .3g/cm3,强度为 2 91MPa,断裂韧性为 11.4MPa·m1 / 2 。运用 SEM,TEM,X射线衍射等分析手段对复合材料的微观结构进行了表征。结果表明 :渗积的基体材料为 β- Si C,晶粒尺寸为亚微米级 ,结晶度良好。通过对断口形貌的观察 ,分析了增韧机制。 展开更多
关键词 复合材料 fCVI 显微结构 增韧机制 碳化硅 复合陶瓷 制备工艺
下载PDF
Effect of fiber characteristics on fracture behavior of C_f/SiC composites
14
作者 何新波 杨辉 张新明 《中国有色金属学会会刊:英文版》 CSCD 2002年第1期30-33,共4页
C f/SiC composites were prepared by precursor pyrolysis hot pressing, and the effect of fiber characteristics on the fracture behavior of the composites was investigated. Because the heat treatment temperature of fibe... C f/SiC composites were prepared by precursor pyrolysis hot pressing, and the effect of fiber characteristics on the fracture behavior of the composites was investigated. Because the heat treatment temperature of fiber T300 (below 1?500?℃) was much lower than that of fiber M40JB (over 2?000?℃), fiber T300 had lower degree of graphitization and consisted of more impurities compared with fiber M40JB, suggesting that T300 exhibits higher chemical activity. As a result, the composite with T300 showed a brittle fracture behavior, which is mainly ascribed to a strongly bonded fiber/matrix interface as well as the degradation of fibers during the preparation of the composite. However, the composite with M40JB exhibits a tough fracture behavior, which is primarily attributed to a weakly bonded fiber/matrix interface and higher strength retention of the fibers. 展开更多
关键词 光纤特性 断裂性能 Cf/sic合成物 光纤增强陶瓷合成物
下载PDF
SiC_f/SiC陶瓷基复合材料在地面燃气轮机上的应用
15
作者 何磊 尹萍 汪超 《热力透平》 2019年第3期223-229,共7页
SiC f/SiC陶瓷基复合材料以连续SiC纤维为增强相,具有优异的高温强度、抗氧化性、抗冲击性和高温蠕变性能,是替代燃气轮机热部件用高温合金的理想材料。介绍了国内外SiC f/SiC复合材料的纤维生产情况,以GE和NASA的SiC f/SiC材料体系为例... SiC f/SiC陶瓷基复合材料以连续SiC纤维为增强相,具有优异的高温强度、抗氧化性、抗冲击性和高温蠕变性能,是替代燃气轮机热部件用高温合金的理想材料。介绍了国内外SiC f/SiC复合材料的纤维生产情况,以GE和NASA的SiC f/SiC材料体系为例,介绍了复合材料的制备工艺路线,详细阐述了SiC f/SiC应用于燃气轮机热部件的台架测试和现场测试进展。最后,对国内SiC f/SiC复合材料发展还需要解决的问题进行了总结,提出了国内燃气轮机应用SiC f/SiC复合材料的方向。 展开更多
关键词 sic f/sic 陶瓷基复合材料 地面燃气轮机 热端部件 现场测试
下载PDF
Ti预处理的SiC_(f)/SiC与镍基高温合金复合铸件的界面组织与强度
16
作者 林国标 朱付虎 赵斯文 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期164-171,共8页
由SiC_(f)/SiC复合材料与K403镍基高温合金熔体制备的一体化铸件,冷却到室温时会出现自行断裂。通过采用Ti粉埋覆包渗工艺在1100℃下对SiC_(f)/SiC表面进行预处理,并在适当工艺下与K403镍基高温合金熔体进行陶瓷型精密铸造,成功实现SiC_... 由SiC_(f)/SiC复合材料与K403镍基高温合金熔体制备的一体化铸件,冷却到室温时会出现自行断裂。通过采用Ti粉埋覆包渗工艺在1100℃下对SiC_(f)/SiC表面进行预处理,并在适当工艺下与K403镍基高温合金熔体进行陶瓷型精密铸造,成功实现SiC_(f)/SiC与K403镍基高温合金的一体化成形和界面的牢固结合。结果表明:Ti预处理层平均厚度为17μm左右,Ti向SiC_(f)/SiC渗透、扩散和反应,形成含TiC,Ti3SiC2,Ti5Si3Cx,SiC相的显微组织;经过与高温镍基金属液复合铸造后,预处理层演变成厚约120μm的界面反应层,其典型界面组织为Ni2Si+C+Al4C3+MC(M主要含Ti及少量的Cr,Mo,W)。预处理层的存在减轻Ni与SiC的有害石墨化反应,缓解高温金属液对SiC_(f)/SiC的热冲击,形成的界面反应层降低热膨胀系数失配造成的热应力,使得SiC_(f)/SiC与K403一体化铸件结合界面的室温剪切强度达到63.5 MPa。 展开更多
关键词 sic_(f)/sic K403 镍基高温合金 一体化铸造 复合铸造 Ti预处理层
下载PDF
SiC_(f)/SiC复合材料表面Si/Yb_(2)Si_(2)O_(7)涂层1350℃抗热冲击和抗热冲刷性能研究
17
作者 陈易诚 邓杨芳 +3 位作者 张乐 韦林 李其连 周国栋 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第8期58-64,104,共8页
为了研究Si/Yb_(2)Si_(2)O_(7)涂层在1350℃条件下的抗热冲击和抗热冲刷性能,首先在SiC_(f)/SiC复合材料上采用真空等离子喷涂技术制备了Si/Yb_(2)Si_(2)O_(7)涂层,并采用金相、物相、SEM、EDS、燃气热冲击设备和燃气热冲刷设备对试样... 为了研究Si/Yb_(2)Si_(2)O_(7)涂层在1350℃条件下的抗热冲击和抗热冲刷性能,首先在SiC_(f)/SiC复合材料上采用真空等离子喷涂技术制备了Si/Yb_(2)Si_(2)O_(7)涂层,并采用金相、物相、SEM、EDS、燃气热冲击设备和燃气热冲刷设备对试样进行了结构及性能表征。结果表明:涂层与SiC_(f)/SiC复合材料的结合强度为25.01 MPa。经过1350℃燃气热冲击1000次,1350℃、550 m/s燃气热冲刷1 h后,Yb_(2)Si_(2)O_(7)涂层的表面物相均主要为Yb_(2)Si_(2)O_(7)、Yb_(2)SiO_(5)、Yb_(2)O_(3)和SiO_(2),抗热冲击和抗热冲刷2项性能测试结果均达设计要求。涂层结合强度很高,复合材料、Si层和Yb_(2)Si_(2)O_(7)层耐高温且热匹配性能较好,且面层的抗燃气腐蚀能力很强,是涂层热冲击、热冲刷性能良好的主要原因。燃气热冲刷的燃气燃烧时间比燃气热冲击的总时间短,且热冲刷为恒温连续冲刷,无冷热的剧烈交替变化,故燃气冲刷后涂层边缘处靠近工装装卡的地方未见明显开裂,且连续冲刷后的黑色烧蚀区域较燃气热冲击的面积小。 展开更多
关键词 sicf/sic复合材料 Si/Yb_(2)Si_(2)O_(7)涂层 真空等离子喷涂 抗热冲击 抗热冲刷
下载PDF
SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料高温环境损伤原位监测研究进展 被引量:1
18
作者 吴晓晨 郑瑞晓 +3 位作者 李露 马浩林 赵培航 马朝利 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期609-622,共14页
连续SiC纤维增强SiC(SiC_(f)/SiC)复合材料具有高比强度、高比模量、耐高温、耐辐照等优点,在先进航空发动机热端部件和核反应堆包壳等领域具有广阔的应用前景。SiC_(f)/SiC复合材料具有纤维、界面、基体等复杂的多尺度结构,其服役环境... 连续SiC纤维增强SiC(SiC_(f)/SiC)复合材料具有高比强度、高比模量、耐高温、耐辐照等优点,在先进航空发动机热端部件和核反应堆包壳等领域具有广阔的应用前景。SiC_(f)/SiC复合材料具有纤维、界面、基体等复杂的多尺度结构,其服役环境苛刻、损伤失效过程复杂,深刻理解与准确分析其在近服役环境下损伤失效模式对于材料和构件的可靠服役具有重要意义。传统的“事后分析”方法无法获取材料在复杂服役环境下的损伤失效过程数据,因此迫切需要发展面向高温服役环境的复合材料原位表征测试技术。本文介绍了基于扫描电子显微镜、数字图像相关、显微计算机断层扫描、声发射、电阻等原位监测方法的基本原理、优势与局限性,重点讨论了以上各种原位监测方法及多种原位监测方法联用在SiC_(f)/SiC复合材料高温环境力学表征中的最新研究进展。最后,总结了SiC_(f)/SiC复合材料高温环境原位监测技术存在的挑战,并对多种原位技术联用、太赫兹辐射等新型检测技术、复杂构件的损伤原位监测方法等未来发展方向进行了初步展望。 展开更多
关键词 sic_(f)/sic复合材料 原位监测 数字图像相关 声发射 显微计算机断层扫描 综述
下载PDF
2D-SiC_(f)/SiC复合材料层间Ⅰ型断裂试验及表征
19
作者 师维刚 张超 +2 位作者 李玫 王晶 张程煜 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期45-50,共6页
二维编织碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(2D-SiC_(f)/SiC)在航空领域中得到广泛使用,然而该材料层间强度低,使其易萌生层间裂纹,引起分层破坏。为此,本工作采用楔形双悬臂梁法(W-DCB)和悬臂梁法(DCB)开展了层间Ⅰ型断裂试验,获得了2D-SiC... 二维编织碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(2D-SiC_(f)/SiC)在航空领域中得到广泛使用,然而该材料层间强度低,使其易萌生层间裂纹,引起分层破坏。为此,本工作采用楔形双悬臂梁法(W-DCB)和悬臂梁法(DCB)开展了层间Ⅰ型断裂试验,获得了2D-SiC_(f)/SiC的层间裂纹驱动的加载数据,得到了其裂纹端口张开力及张开位移变形曲线。在试验加载过程,通过光学显微镜监测了视觉裂纹扩展过程,探究了2D-SiC_(f)/SiC的层间I型裂纹扩展规律。结合理论分析和裂纹视觉特征解释了加载曲线拐点及其他特征点的断裂力学含义。利用扫描电子显微镜分析了2D-SiC_(f)/SiC的层间断面特征,揭示了断面分层裂纹扩展机制。结果表明:W-DCB方法测量的2D-SiC_(f)/SiC层间Ⅰ型初始能量释放率与DCB方法等效;2D-SiC_(f)/SiC层间Ⅰ型断裂过程中,裂纹端口变形曲线的多峰性不符合经典线弹性断裂力学预测的加载峰后特征,反映了2D-SiC_(f)/SiC层间约束关系的复杂性;层间断面为结构性非完全损伤,发生了局部纤维桥连现象。 展开更多
关键词 2D-sic_(f)/sic复合材料 层间Ⅰ型断裂 表征分析 纤维桥连
下载PDF
国产三代2.5D SiC_(f)/SiC复合材料的界面力学性能
20
作者 管皞阳 张立 +5 位作者 荆开开 师维刚 王晶 李玫 刘永胜 张程煜 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期259-266,I0001,共9页
连续碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiC_(f)/SiC)是下一代航空发动机的关键结构材料,其界面性能是决定材料力学性能的重要因素之一。为此,本研究表征了国产三代2.5D SiC_(f)/SiC的界面性能,并探究其与材料拉伸性能的关系。利用拉伸加/... 连续碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiC_(f)/SiC)是下一代航空发动机的关键结构材料,其界面性能是决定材料力学性能的重要因素之一。为此,本研究表征了国产三代2.5D SiC_(f)/SiC的界面性能,并探究其与材料拉伸性能的关系。利用拉伸加/卸载过程中的迟滞特性定量分析了2.5D SiC_(f)/SiC中各组元残余应力和界面滑动应力(IFSS),根据断口拔出纤维的断裂镜面半径得到了纤维就位强度(σ_(fu))的统计分布,通过纤维推入法得到界面剪切强度(ISS)和界面脱黏能(G_(i))。结果表明:利用宏观结合细观的方法能够较全面地描述SiC_(f)/SiC从初始裂纹萌生到最终脱黏不同阶段的界面力学性能,2.5D SiC_(f)/SiC的IFSS、ISS和Gi分别为56 MPa、(28±5)MPa和(2.7±0.6)J/m2。ISS和Gi较低,表明界面结合较弱,在剪应力作用下易产生裂纹,而IFSS较大,表明界面脱黏后纤维与基体间相对滑动较为困难,阻碍了纤维拔出,不利于发挥纤维的增强作用。根据获得的界面性能和经典ACK模型,较好地预测出比例极限应力,并结合σ_(fu)预测了2.5D SiC_(f)/SiC的拉伸强度。拉伸强度预测值高于实验值,这与界面处径向残余压应力以及纤维承受的残余拉应力有关。 展开更多
关键词 2.5D sic_(f)/sic 拉伸加/卸载 纤维推入 界面剪切强度 界面脱黏能 界面滑动应力
下载PDF
上一页 1 2 6 下一页 到第
使用帮助 返回顶部