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Advanced research on the preparation and application of carbide ceramic fibers
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作者 Zhongqian Zhao Wei Liao +3 位作者 Jing Chen Jian Jiao Cuilan Wu Yanzi Gou 《Journal of Advanced Ceramics》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第9期1291-1336,共46页
Carbide ceramic fibers are of significant importance for application in the high-tech areas of advanced aircraft engines,aerospace vehicles,and the nuclear industry due to their excellent properties,such as high tensi... Carbide ceramic fibers are of significant importance for application in the high-tech areas of advanced aircraft engines,aerospace vehicles,and the nuclear industry due to their excellent properties,such as high tensile strength and elastic modulus,excellent high-temperature resistance,and oxidation resistance.This paper reviews the preparation and application of different carbide ceramic fibers,including SiC fibers and transition metal carbide(e.g.,ZrC,HfC,and TaC)ceramic fibers.The preparation methods of carbide ceramic fibers are discussed in terms of different fiber diameters,represented by SiC fibers with variable weaving properties and functions due to their differences in diameter.Subsequently,the application of carbide ceramic fibers as high-temperature-resistant structural materials,catalyst carriers,sensors,and supercapacitors are summarized,and strategies for the future development of carbide ceramic fibers are proposed.This review aims to help researchers enhance their understanding of the preparation and utilization of carbide ceramic micro/nanofibers,advancing the development of high-performance carbide ceramic fibers. 展开更多
关键词 carbide ceramic fibers SiC fibers boron carbide(B_(4)C)fibers ultra-high temperature ceramics SiC ceramic fiber-reinforced SiC(SiCf/SiC)composites
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Design, Preparation and Properties of Carbon Fiber Reinforced Ultra-High Temperature Ceramic Composites for Aerospace Applications: A Review 被引量:62
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作者 Sufang Tang Chenglong Hu 《Journal of Materials Science & Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第2期117-130,共14页
Carbon fiber reinforced ultra-high temperature ceramic (UHTC) composites, consisting of carbon fibers embedded in a UHTC-matrix or a C-SiC-UHTC-matrix, are deemed as the most viable class of materials that can overc... Carbon fiber reinforced ultra-high temperature ceramic (UHTC) composites, consisting of carbon fibers embedded in a UHTC-matrix or a C-SiC-UHTC-matrix, are deemed as the most viable class of materials that can overcome the poor fracture toughness and thermal shock resistance of monolithic UHTC ma- terials, and also improve the oxidation resistance and ablation resistance of C/C and C/SiC composites at ultra-high temperatures. In this review, we summarize the different processing routes of the compos- ites based on the UHTC introducing methods, including chemical vapor infiltration/deposition (CVI/D), precursor infiltration and pyrolysis (PIP), reactive melt infiltration (RMI), slurry infiltration (SI). in-sito reaction, hot pressing (HP), etc; and the advantages and drawbacks of each method are briefly dis- cussed. The carbon fiber reinforced UHTC composites can be highly tailorable materials in terms of fiber. interface, and matrix. From the perspective of service environmental applications for engine propul- sions anti hypersonic vehicles, the material designs (mainly focusing on the composition, quantity, structure of matrix, as well as the architecture of carbon fibers, UHTCs and pores), their relevant processing routes and properties (emphasizing on the mechanical and ablation properties) are discussed in this paper. In addition, we propose a material architecture to realize the multi-function through changing the distri- bution of carbon fibers, UHTCs and pores, which will be an important issue for future development of carbon fiber reinforced UHTC composites. 展开更多
关键词 Carbon fiber composites ceramic matrix composites (CMC) ultra-high temperature ceramic (UHTC) Ablation
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Advances in ultra-high temperature ceramics,composites,and coatings 被引量:39
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作者 Dewei NI Yuan CHENG +10 位作者 Jiaping ZHANG Ji-Xuan LIU Ji ZOU Bowen CHEN Haoyang WU Hejun LI Shaoming DONG Jiecai HAN Xinghong ZHANG Qiangang FU Guo-Jun ZHANG 《Journal of Advanced Ceramics》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第1期1-56,共56页
Ultra-high temperature ceramics(UHTCs)are generally referred to the carbides,nitrides,and borides of the transition metals,with the Group IVB compounds(Zr&Hf)and TaC as the main focus.The UHTCs are endowed with ul... Ultra-high temperature ceramics(UHTCs)are generally referred to the carbides,nitrides,and borides of the transition metals,with the Group IVB compounds(Zr&Hf)and TaC as the main focus.The UHTCs are endowed with ultra-high melting points,excellent mechanical properties,and ablation resistance at elevated temperatures.These unique combinations of properties make them promising materials for extremely environmental structural applications in rocket and hypersonic vehicles,particularly nozzles,leading edges,and engine components,etc.In addition to bulk UHTCs,UHTC coatings and fiber reinforced UHTC composites are extensively developed and applied to avoid the intrinsic brittleness and poor thermal shock resistance of bulk ceramics.Recently,high-entropy UHTCs are developed rapidly and attract a lot of attention as an emerging direction for ultra-high temperature materials.This review presents the state of the art of processing approaches,microstructure design and properties of UHTCs from bulk materials to composites and coatings,as well as the future directions. 展开更多
关键词 ultra-high temperature ceramics(UHTCs) COATINGS composites high-entropy ultra-high temperature ceramics
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Experimental Study on the Overall Cooling Effectiveness of Effusion-Cooling Ceramic Matrix Composite Platform
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作者 DU Kun CHEN Qihao +2 位作者 HUANG Xiaoyang LIANG Tingrui LIU Cunliang 《Journal of Thermal Science》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第3期1034-1048,共15页
Ceramic matrix composite(CMC),with higher thermal limit and lower density relative to the superalloy,is regarded as the most important structural material for modern gas turbine engines.However,the anisotropic thermal... Ceramic matrix composite(CMC),with higher thermal limit and lower density relative to the superalloy,is regarded as the most important structural material for modern gas turbine engines.However,the anisotropic thermal conductivities caused by the weave patterns totally change the thermal conduction performance inside the solid domain.Therefore,the present study aims to use the infrared thermographic to measure the SiC/SiC composite platform with staggered effusion holes along with the superalloy platform.CMC platform is prepared by 2-D plain weave braid structure with chemical vapor infiltration(CVI)process.The temperature of mainstream is 900 K to match the real mainstream to coolant temperature ratio(T_(g)/T_(c)=1.5,2.1).The experimental was conducted with seven mass flow ratios(MFR=1.5%-4.5%).The results indicate that the thermal conductivity along the thickness direction is of great importance for the CMC platform.The superalloy platform obtains higher level of overall cooling effectiveness than CMC at T_(g)/T_(c)=1.5.However,the CMC platform achieves greater overall cooling effectiveness relative to superalloy at T_(g)/T_(c)=2.1.In addition,CMC platform presents enhanced uniformity of overall cooling effectiveness due to the larger in-plane thermal conductivity. 展开更多
关键词 conjugate heat transfer effusion cooling ceramic matrix composite temperature ratio
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Design and preparation of an ultra-high temperature ceramic by in-situ introduction of Zr_(2)[Al(Si)]_(4)C_(5) into ZrB_(2)-SiC:Investigation on the mechanical properties and oxidation behavior
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作者 Lei YU Hui LIU +6 位作者 Yaohui FU Weijiang HU Zhefei WANG Quan LIU Bo WEI Jian YANG Tai QIU 《Journal of Advanced Ceramics》 SCIE CAS CSCD 2021年第5期1082-1094,共13页
Novel ZrB_(2)-matrix composites were designed and prepared by in-situ introducing SiC and Zr_(2)[Al(Si)]_(4)C_(5) simultaneously for the first time.The obtained composites were dense and showed good mechanical propert... Novel ZrB_(2)-matrix composites were designed and prepared by in-situ introducing SiC and Zr_(2)[Al(Si)]_(4)C_(5) simultaneously for the first time.The obtained composites were dense and showed good mechanical properties,especially the strength and toughness,706 MPa and 7.33 MPa·m^(1/2),respectively,coupled with high hardness of 21.3 GPa,and stiffness of 452 GPa.SiC and Zr_(2)[Al(Si)]_(4)C_(5) constituted a reinforcing system with synergistic effects including grain refinement,grain pull-out as well as crack branching,bridging,and deflection.Besides,the oxidation results of the composites showed that the oxidation kinetics followed the parabolic law at 1600℃,and the oxidation rate constants increased with the increase of Zr_(2)[Al(Si)]_(4)C_(5) content.The formation and evolution model of the oxidation structure was also investigated,and the oxide scale of the composite exhibited a three-layer structure. 展开更多
关键词 ZrB_(2)-matrix composites ultra-high temperature ceramics(UHTCs) mechanical properties strengthening and toughening mechanism oxidation behavior
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超高温陶瓷改性C/C复合材料抗烧蚀性能研究进展
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作者 王卓凡 艾德文 +1 位作者 王坤杰 谢栋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期122-128,共7页
随着航空航天事业的发展,C/C复合材料被广泛应用于该领域,但是高温抗氧化性能较差的缺点限制了它的使用范围。通过基体改性的方法将超高温陶瓷(UHTCs)引入到C/C复合材料中是提高C/C复合材料抗氧化烧蚀性能的主要方法。本文主要介绍了不... 随着航空航天事业的发展,C/C复合材料被广泛应用于该领域,但是高温抗氧化性能较差的缺点限制了它的使用范围。通过基体改性的方法将超高温陶瓷(UHTCs)引入到C/C复合材料中是提高C/C复合材料抗氧化烧蚀性能的主要方法。本文主要介绍了不同超高温陶瓷相对C/C-UHTCs复合材料烧蚀性能的影响,分析了相应的烧蚀机理和烧蚀性能不同测试方法的特点,并针对C/C-UHTCs复合材料的长效热防护、性能优化作出了展望。 展开更多
关键词 超高温陶瓷 C/C复合材料 基体改性 抗烧蚀性能
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陶瓷基复合材料可磨耗环境障涂层制备及性能
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作者 袁世峰 郭婧 +3 位作者 郭孟秋 赵春玲 崔永静 焦健 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期82-94,共13页
随着碳化硅陶瓷基复材制备的涡轮外环的逐步应用,与其匹配的可磨耗涂层技术需求迫切。本工作采用大气等离子喷涂技术,制备4层结构的BSAS(Ba_(0.75)Sr_(0.25)Al_2Si_2O_8)-聚酯基可磨耗环境障涂层(A/EBCs),探究工艺参数对可磨耗面层孔隙... 随着碳化硅陶瓷基复材制备的涡轮外环的逐步应用,与其匹配的可磨耗涂层技术需求迫切。本工作采用大气等离子喷涂技术,制备4层结构的BSAS(Ba_(0.75)Sr_(0.25)Al_2Si_2O_8)-聚酯基可磨耗环境障涂层(A/EBCs),探究工艺参数对可磨耗面层孔隙率的影响规律以及涂层在1300℃下的相结构和组织演变。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)对涂层相结构、微观组织及成分进行分析表征。结果表明:BSAS-聚酯基可磨耗面层的孔隙率为26.4%~36.8%,BSAS-聚酯粒子温度敏感的参量是主气(氩气)流量、辅气(氢气)流量和喷涂距离,速度敏感的参量是主气(氩气)流量;其中主气(氩气)流量同时对BSAS-聚酯的粒子温度和速度具有反向影响作用。该可磨耗面层在1300℃高温氧化300 h保持单斜相结构,组织和成分稳定,局部析出球状非晶氧化硅颗粒。采用高温高速刮削实验对涂层可磨耗性能进行评价,涂层表面发现纳米高温合金微粒黏附,叶片高度磨损比(IDR)为20%,达到可磨耗封严涂层使用要求。 展开更多
关键词 可磨耗环境障涂层 等离子喷涂 碳化硅陶瓷基复合材料 BSAS 高温性能
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2D-C/SiC复合材料的高温非线性本构模型 被引量:1
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作者 杨成鹏 林江嵘 +1 位作者 贾斐 王波 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1721-1731,共11页
高温各向异性非线性本构关系对陶瓷基复合材料热结构设计具有重要科学和工程意义.为了分析预测2D-C/SiC复合材料在高温平面应力下的应力-应变行为,基于损伤解耦表征方法,考虑材料的损伤耦合效应、非线性和正交各向异性,建立了热力耦合... 高温各向异性非线性本构关系对陶瓷基复合材料热结构设计具有重要科学和工程意义.为了分析预测2D-C/SiC复合材料在高温平面应力下的应力-应变行为,基于损伤解耦表征方法,考虑材料的损伤耦合效应、非线性和正交各向异性,建立了热力耦合损伤本构模型的理论框架.基于应变分割法,考虑热失配应力、基体开裂、界面脱黏、纤维桥连对卸载模量和残余应变的影响,给出了材料的轴向拉伸和面内剪切应力-应变关系分析模型,并进行了初步试验验证.在材料基本性能表征的基础上,对2D-C/SiC复合材料在不同偏轴角度(15°,30°和45°)和不同环境温度(27℃,973℃,1273℃和1473℃)下的拉伸应力-应变行为进行了模拟预测.结果表明,2D-C/SiC复合材料的应变响应具有显著的温度相关性,随着温度的升高材料的非线性程度降低,而随着偏轴角度的增大材料的非线性增强,不同偏轴角度下材料的表观模量均随着温度的升高有增大趋势;所建立的理论模型可对2D-C/SiC复合材料的应力-应变行为进行合理预测,模拟曲线与试验值具有较好一致性. 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 正交各向异性 本构模型 损伤耦合 高温性能
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连续纤维增强陶瓷基复合材料研究与应用进展 被引量:8
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作者 张俊敏 蔡飞燕 +3 位作者 靳喜海 陈小武 阚艳梅 董绍明 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2023年第2期195-207,共13页
连续纤维增强陶瓷基复合材料作为新型轻质结构材料受到各国高度关注。该材料在保持陶瓷材料的耐高温、抗腐蚀等优点的同时,克服了陶瓷材料的脆性,具有高的应用可靠性,成为目前最具潜力的高温热结构材料之一。近40多年,欧美等发达国家对... 连续纤维增强陶瓷基复合材料作为新型轻质结构材料受到各国高度关注。该材料在保持陶瓷材料的耐高温、抗腐蚀等优点的同时,克服了陶瓷材料的脆性,具有高的应用可靠性,成为目前最具潜力的高温热结构材料之一。近40多年,欧美等发达国家对陶瓷基复合材料开展了广泛的研究,已在航空航天、新能源等领域实现了工程应用或工程验证。针对不同服役环境,综述了不同类型陶瓷基复合材料研究及应用进展,并结合本团队的研究工作对陶瓷基复合材料的研究趋势进行了总结和展望,旨在为进一步推动陶瓷基复合材料的研究和发展提供参考。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 CF/SIC SICF/SIC 超高温 氧化烧蚀
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基于数字图像相关方法的SiCf/SiC陶瓷基复合材料力学行为表征 被引量:2
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作者 罗雅煊 董亚丽 +3 位作者 李露 郑瑞晓 顾轶卓 杨景兴 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期60-71,共12页
SiCf/SiC陶瓷基复合材料具有低密度、耐高温、高比强度等优异特性,是新一代先进航空发动机热端部件的理想材料。为实现SiCf/SiC复合材料在服役环境下的可靠应用,亟须开展复合材料力学行为表征研究。与引伸计、应变片等其他测试方法相比... SiCf/SiC陶瓷基复合材料具有低密度、耐高温、高比强度等优异特性,是新一代先进航空发动机热端部件的理想材料。为实现SiCf/SiC复合材料在服役环境下的可靠应用,亟须开展复合材料力学行为表征研究。与引伸计、应变片等其他测试方法相比,数字图像相关方法(digital image correlation,DIC)具有非接触式、全场测量和可操作性强等优点,能够实现对复杂耦合环境下复合材料损伤断裂等力学行为的原位表征,因而受到广泛关注。本文系统梳理和总结DIC在SiCf/SiC复合材料室温拉伸、弯曲、爆破等力学测试中的应用进展,介绍DIC在SiCf/SiC复合材料力学加载过程的高温测量,最后对应用于SiCf/SiC复合材料的DIC表征技术进行了总结及展望。 展开更多
关键词 SiCf/SiC陶瓷基复合材料 数字图像相关方法(DIC) 力学性能 高温测量 高温散斑
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航空发动机用自愈合碳化硅陶瓷基复合材料研究进展
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作者 单庆亮 胡建宝 +3 位作者 李浩林 杨笑言 苟凌轩 陈建军 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第19期48-58,共11页
为满足高性能航空发动机在高温燃气环境下长时间使用要求,碳化硅基自愈合陶瓷基复合材料(SHCMC)正朝着抗高温水蒸气侵蚀的方向发展。本文首先从SHCMC的应用要求出发,阐述了SHCMC的结构设计原则;并以近年来SHCMC的氧化研究进展为出发点,... 为满足高性能航空发动机在高温燃气环境下长时间使用要求,碳化硅基自愈合陶瓷基复合材料(SHCMC)正朝着抗高温水蒸气侵蚀的方向发展。本文首先从SHCMC的应用要求出发,阐述了SHCMC的结构设计原则;并以近年来SHCMC的氧化研究进展为出发点,详细综述了目前SHCMC所面临的挑战;在此基础上,从提高自愈合玻璃相高温水蒸气条件下稳定性出发,介绍了目前SHCMC的研究进展。一种在水蒸气条件下具有宽温区高效愈合能力的陶瓷基复合材料符合未来发展的趋势。 展开更多
关键词 航空发动机 陶瓷基复合材料 热端部件 自愈合 抗氧化性能 高温水蒸气 玻璃相 高温稳定性
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Influence of equiatomic Zr/(Ti,Nb)substitution on microstructure and ultra-high strength of(Ti,Zr,Nb)C medium-entropy ceramics at 1900℃ 被引量:1
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作者 Qingqing YANG Xingang WANG +6 位作者 Weichao BAO Ping WU Xiaofei WANG Xiaojie GUO Cheng ZHANG Guojun ZHANG Danyu JIANG 《Journal of Advanced Ceramics》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第9期1457-1465,共9页
High-temperature mechanical properties of medium-entropy carbide ceramics have attracted significant attention.Tailoring the microstructure is an effective way to improve these high-temperature mechanical properties,w... High-temperature mechanical properties of medium-entropy carbide ceramics have attracted significant attention.Tailoring the microstructure is an effective way to improve these high-temperature mechanical properties,which can be affected by the evolution of the enthalpy and entropy,as well as by lattice distortion and sluggish diffusion.In this study,the effects of equiatomic Zr/(Ti,Nb)substitution(Zr content of 10-40 at%)on the microstructure and high-temperature strength of(Ti,Zr,Nb)C medium-entropy ceramics were investigated.The grain size of the(Ti,Zr,Nb)C medium-entropy ceramics was refined from 9.4±3.7 to 1.1±0.4μm with an increase in the Zr content from 10.0 to 33.3 at%.A further increase in the Zr content to 40 at%resulted in a slight increase in the grain size.At 1900℃,the(Ti,Zr,Nb)C medium-entropy ceramics with the Zr contents of 33.3 and 40 at%exhibited ultra-high flexural strengths of 875±43 and 843±71 MPa,respectively,which were higher than those of the transition metal carbides previously reported under similar conditions.Furthermore,relatively smooth grain boundaries,which were detected at a test temperature of 1000℃,transformed into curved and serrated boundaries as the temperature increased to 1900℃,which may be considered the primary reason for the improved high-temperature flexural strength.The associated mechanism was analyzed and discussed in detail. 展开更多
关键词 medium entropy mechanical property ultra-high temperature ceramics(UHTCs) nonequimolar compositions curved and serrated grain boundaries
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航空发动机高温材料的研究现状 被引量:39
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作者 李爱兰 曾燮榕 +2 位作者 曹腊梅 汤鑫 盖其东 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第2期26-28,共3页
概述了航空发动机高温材料的研究现状,指出在进一步挖掘传统高温合金潜力的基础上,应加快陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料等新型高温材料的研究。
关键词 航空发动机 高温材料 高温合金 陶瓷基复合材料 碳/碳复合材料
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高温结构陶瓷基复合材料的研究现状与展望 被引量:28
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作者 周洋 袁广江 +3 位作者 徐荣九 杜林虎 李宏泉 陈大明 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 2001年第4期31-36,共6页
概述了国外航空发动机用高温结构陶瓷基复合材料的研究与应用现状及发展趋势 ,分析了目前研究中存在的问题及其解决办法 ,确定了今后的研究目标与方向。
关键词 陶瓷基复合材料 高温结构材料 力学性能 应用 发展趋势
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耐烧蚀超高温陶瓷改性C/C复合材料的研究进展 被引量:15
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作者 李军 杨鑫 +2 位作者 刘红卫 黄启忠 苏哲安 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1731-1743,共13页
炭/炭(C/C)复合材料在高温含氧环境中易氧化烧蚀的问题影响了其在航空航天领域的应用,引入超高温陶瓷能有效地提高其超高温耐烧蚀性能。介绍和分析了化学气相渗透、先驱体浸渍裂解、反应熔渗等基体改性工艺及其优缺点;综述了近年来C/C... 炭/炭(C/C)复合材料在高温含氧环境中易氧化烧蚀的问题影响了其在航空航天领域的应用,引入超高温陶瓷能有效地提高其超高温耐烧蚀性能。介绍和分析了化学气相渗透、先驱体浸渍裂解、反应熔渗等基体改性工艺及其优缺点;综述了近年来C/C复合材料基体改性提高其超高温抗烧蚀性能的最新研究进展;并评述了国内在提高C/C复合材料超高温抗烧蚀性能方面取得的一些成果;最后,提出了提高C/C复合材料超高温长时抗烧蚀性能的潜在发展方向。 展开更多
关键词 C/C复合材料 超高温陶瓷 基体改性 耐烧蚀性能
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碳化硅纤维增强陶瓷基复合材料的研究进展 被引量:16
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作者 李世波 徐永东 张立同 《材料导报》 EI CAS CSCD 2001年第1期45-49,共5页
对碳化硅纤维(SiC_f)增强陶瓷基复合材料(CMCs)的研究现状与进展作了较系统的论述。讨论了SiC_f增强CMCs的界面层作用,热膨胀系数不匹配对材料的影响,高温抗蠕变抗疲劳性能以及抗氧化性能等。最后指出了SiC_f增强CMCs作为高温结构陶瓷... 对碳化硅纤维(SiC_f)增强陶瓷基复合材料(CMCs)的研究现状与进展作了较系统的论述。讨论了SiC_f增强CMCs的界面层作用,热膨胀系数不匹配对材料的影响,高温抗蠕变抗疲劳性能以及抗氧化性能等。最后指出了SiC_f增强CMCs作为高温结构陶瓷材料的研究方向以及尚等解决的问题。 展开更多
关键词 碳化硅纤维增强 陶瓷基复合材料 高温性能 残余应力 界面层 力学性能
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平纹叠层SiC/SiC复合材料室温和高温拉伸行为与破坏机理 被引量:7
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作者 陈明明 陈秀华 +3 位作者 张大旭 伍海辉 郭洪宝 龚景海 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期11-18,共8页
通过单向拉伸试验,对比研究平纹叠层SiC/SiC复合材料在室温和高温(1 200℃)环境下的宏观力学特性,并采用扫描电镜对试验件断口进行观测,以分析其微观损伤模式和破坏机理.结果表明:平纹叠层SiC/SiC复合材料的室温和高温拉伸应力-应变行... 通过单向拉伸试验,对比研究平纹叠层SiC/SiC复合材料在室温和高温(1 200℃)环境下的宏观力学特性,并采用扫描电镜对试验件断口进行观测,以分析其微观损伤模式和破坏机理.结果表明:平纹叠层SiC/SiC复合材料的室温和高温拉伸应力-应变行为均表现为非线性特征,具有较高的轴向拉伸基体开裂应力;两者拉伸强度相差不大,但高温下的断裂应变比室温下的高.从宏观断口分析可知,两者均呈现韧性断裂,但纤维拔出长度和断口平齐程度有所不同.材料内部产生的基体裂纹大部分与加载方向垂直;断面上经向纤维束发生纵向拉伸断裂破坏,内部存在严重的界面脱粘损伤以及纬向纤维束发生轴向劈裂破坏是材料在室温和高温下的拉伸破坏机理.高温下由于纤维与基体间的界面层在一定程度上被高温氧化而退化失效,使界面结合变弱和界面滑移力降低,从而产生较长的纤维拔出长度,所以高温下材料具有较高的断裂韧性. 展开更多
关键词 复合材料 陶瓷基 力学行为 损伤 高温 破坏机理
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UD-C_f/SiC陶瓷基复合材料的高温拉伸性能 被引量:7
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作者 曹英斌 张长瑞 +1 位作者 周新贵 陈朝辉 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期81-84,共4页
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。 M4... 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 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 高温拉伸强度 高温拉伸模量 应力-应变曲线 碳化硅陶瓷 M40JB-Cf
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航天器热防护材料的发展概述 被引量:25
19
作者 胡继东 左小彪 冯志海 《航天返回与遥感》 2011年第3期88-92,共5页
文章简要介绍新型航天器的热防护材料的发展概况,重点介绍国内外碳/碳复合材料、超高温陶瓷材料、陶瓷基复合材料及新型隔热材料等热防护材料研究工作及其在飞行器上的应用,并对防隔热材料的发展趋势作简要评述。
关键词 热防护材料 碳/ 碳复合材料 超高温陶瓷材料 陶瓷基复合材料 隔热材料 航天器
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超高温陶瓷前驱体合成研究进展 被引量:4
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作者 邱文丰 叶丽 +1 位作者 韩伟健 赵彤 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期751-761,782,共11页
耐超高温陶瓷基复合材料是一类可经受超高音速长时间、跨大气层飞行和再入等极端环境的新型热防护材料,超高温陶瓷前驱体是其关键基础原材料。目前,超高温陶瓷前驱体已经从溶胶凝胶路线发展到聚合物路线,从单独氧化物陶瓷发展到碳化物... 耐超高温陶瓷基复合材料是一类可经受超高音速长时间、跨大气层飞行和再入等极端环境的新型热防护材料,超高温陶瓷前驱体是其关键基础原材料。目前,超高温陶瓷前驱体已经从溶胶凝胶路线发展到聚合物路线,从单独氧化物陶瓷发展到碳化物、硼化物和氮化物等多种陶瓷种类,从纯相陶瓷发展到多元复相陶瓷,这些研究结果有力支撑了应用部门的研制工作。综述了近年来国内外在超高温陶瓷前驱体制备及陶瓷化过程表征领域的研究进展。面向未来,超高温陶瓷前驱体研究将向无氧前驱体路线和多元复相前驱体方向发展,并逐步完善前驱体和陶瓷产物的评价表征体系。 展开更多
关键词 超高温 陶瓷基复合材料 前驱体 合成 表征
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