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  • 简介:在中密度C/C复合材料基体上采用催化化学气相沉积方法生长碳化硅纳米线(SiCnw)及制备碳化硅纳米线/碳化硅(SiCnw/SiC涂层,研究中密度C/C复合材料基体上加载催化剂后涂层沉积及其抗氧化性能,结果表明:中密度基体上催化制备SiCnw涂层,可改善沉积效率,同时可抑制裂纹扩展,明显改善SiC涂层在1200℃的氧化防护能力。另外,在1500℃的空气中氧化10h后,SiCnw/SiC涂层氧化质量损失率仅为1.34%,明显低于质量损失率为8.67%的单层SiC涂层

  • 标签: 碳化硅纳米晶须 C/C复合材料 SiCw/SiC涂层 化学气相沉积(CVD)
  • 简介:采用包埋-刷涂法在C/C复合材料表面制备SiC/ZrSiO4复合涂层,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等测试手段分析该复合涂层的微观结构,并研究SiC涂层SiC/ZrSiO4复合涂层在1500℃静态空气中的抗氧化性能。结果表明:包埋法制备的SiC涂层结构疏松,具有较好的抗氧化性能,氧化55h后质量损失率仅为0.5%,但氧化58h后,涂层内部形成大孔洞并产生贯穿孔隙,导致涂层失效,质量损失率迅速增加到2.1%。SiC/ZrSiO4复合涂层由非均质镶嵌式结构的ZrSiO4涂层紧密覆盖在SiC涂层表面而成,具有优异的抗氧化性能,氧化198h后质量仅增加0.5%,并且基本不再随时间延长而增加;复合涂层不仅能自愈合外涂层的缺陷和裂纹,还能抑制氧化过程中大孔洞的形成,避免贯通孔隙的产生。

  • 标签: SiC/ZrSiO4复合涂层 SIC涂层 抗氧化性能 C/C复合材料
  • 简介:采用两步熔盐法于900~1000℃下在C/C复合材料表面制备MoSi2-SiC复合涂层,即在含仲钼酸铵的熔盐中制备Mo2C涂层,然后通过熔盐渗硅生成MoSi2-SiC复合涂层。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)与能谱分析(EDS)等方式研究涂层的组织结构,并测试涂层在1500℃下的抗氧化性能和抗热震性能。同时对涂层氧化后的组织结构进行分析。结果表明:复合涂层主要由MoSi2和SiC两相组成,涂层与C/C基体结合处仅有少量未反应的Mo2C。涂层整体致密,与基体结合良好,均匀地包覆整个基体表面,厚度约为100μm。涂层样品在1500℃的静态空气中氧化42h后,涂层表面仍保持完整,质量损失率仅为2.79%。1500℃下经历30次热震实验后,样品的质量损失率为1.96%,涂层具有良好的抗氧化和抗热震性能。

  • 标签: C/C复合材料 熔盐法 MoSi2-SiC 复合涂层 抗氧化性能 抗热震性能
  • 简介:摘要:SiCf/SiC作为一种新型的陶瓷基复合材料,因其独有的高强度、高韧性、高热导率以及低热膨胀系数、低密度等特点,被广泛地应用于航空航天以及核能领域。材料由SiC纤维横纵交织编织而成,SiC本身就是超硬脆性材料,其莫氏硬度为9.5。而且SiCf/SiC材料在1500K的高温下仍能够保持材料的高强度性能,比镍基高温合金足足高了150K,但是其密度只有高温合金的30%,这一点在航空航天领域尤为重要。其优异的材料性能吸引了诸多学者对其展开应用研究,但是材料特有的属性给加工带来很大挑战。

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  • 简介:为进一步提高涂层C/C复合材料的高温抗氧化性能,设计C/C复合材料SiC-MoSi2-TiSi2复合涂层,在实验室分二次进行包埋,制作该复合材料表面完整的多组分复合多层涂层,测试该涂层在1773K高温下的抗氧化性能并对其高温抗氧化机理进行分析。结果表明,在选择的实验条件下,二次包埋法制备的C/C复合材料SiC-MoSi2-TiSi2复合涂层在1773K有氧环境下具有良好的抗氧化性能,失效时间可以延长至79h。该涂层抗氧化性能的提高是因为涂层SiC结构中的孔洞和裂纹有效地被MoSi2和TiSi2所填充,而且高温氧化时在涂层表面形成致密、连续、稳定的玻璃质氧化物。

  • 标签: C/C复合材料 复合涂层 抗氧化性能
  • 简介:针对C/SiC轻质复合材料结构,将三维编织C/SiC复合材料看作是组分材料的空间结构物,由有序的细观结构单胞叠合而成。采用细观结构单胞作为离散单元对三维编织复合材料结构进行宏观网格剖分,利用有限元方法研究复合材料悬臂板动态特性,计算结果与理论值符合较好。

  • 标签: 复合材料 三维编织 单胞模型 动态特性
  • 简介:利用CVI法,在两种不同类型的国产SiC纤维束中引入(PyC/SiC)4或(PyC/SiC)8多层界面,并进一步致密化,制备含不同纤维种类和界面类型的SiCf/SiCMini复合材料。研究纤维种类和界面类型对SiCf/SiCMini复合材料力学性能和断裂机制的影响。结果表明:致密化的SiCf/SiCMini复合材料已形成一个整体,在纤维和基体连接处可观察到明显的界面层,且界面厚度均匀;A/(PyC/SiC)4/SiC、B/(PyC/SiC)4/SiC、A/(PyC/SiC)8/SiC三种SiCf/SiCMini复合材料的最大拉伸强度分别达到466,350和330MPa,最终拉伸应变分别达到0.519%,0.219%和0.330%;拉伸断口均有纤维拔出,且随纤维种类或界面类型不同,纤维拔出长度和断口形貌有所差异。其中A/(PyC/SiC)4/SiC以ModelⅡ断裂机制发生断裂,B/(PyC/SiC)4/SiC和A/(PyC/SiC)8/SiC以ModelⅠ断裂机制发生断裂。

  • 标签: (PyC/SiC)n多层界面 SiCf/SiCMini复合材料 拉伸强度 伸长率 断裂机制
  • 简介:改善高温气冷用石墨抗氧化性能对高温气冷堆安全性具有重要意义。本文利用HSC—CHEMISTRY4.1计算软件分析了SiC涂层、SiO2涂层SiC/SiO2复合涂层在高温气冷堆正常服役条件和事故条件下的热稳定性,并用氧化试验对热稳定性和抗氧化性能进行了研究。结果表明,SiC/SiO2复合涂层在高温气冷堆正常服役条件和事故条件均能保持长期稳定。在纯氮气及氮气-空气混合气体氧化条件下,SiC/SiO2复合涂层均具有很好的热稳定性,并且能显著改善高温气冷堆用石墨的抗氧化性能。

  • 标签: SiC/SiO2复合涂层 热稳定性 石墨 热力学分析
  • 简介:每年几乎有4000个儿童因为吞入了纽扣电池被送进急救室,这种扁平的圆柱形电池主要用于给玩具、计算器以及很多其它装置供电。吞入这些电池有很严重的后果,包括对食道造成永久性烧伤,损坏消化道,而且在某些情况下甚至会导致死亡。为避免出现这些伤害,麻省理工学院、布莱根妇女医院、以及马萨诸塞州综合医院的研究人员设计出了一种新方法,他们在电池表面涂覆一种特殊材料可以使它们被吞服后不导电。动物实验表明这种电池不会损伤胃肠道。

  • 标签: 纽扣电池 复合材料涂层 安全 麻省理工学院 综合医院 马萨诸塞州
  • 简介:C/SiC复合材料密度低、耐高温、抗氧化、抗烧蚀,并且具有非常好的高温力学性能,是制备高性能液体火箭发动机推力室的理想材料。本文从C/SiC复合材料燃烧室结构计算、无损探伤及C/SiC与金属连接等方面,论述了上海空间研究所在C/SiC复合材料应用于液,本火箭发动机推力室方面的基础研究及应用进展。

  • 标签: C/SiC复合材料推力室 液体火箭发动机 焊接连接
  • 简介:以YAG(Y3Al5O12,钇铝石榴石,Al2O3和Y2O3的反应产物)为主要助烧剂的SiC/YAG复合陶瓷材料具有许多优良的性能,在诸多领域中存在巨大的应用潜力。综述了近年来SiC/YAG复合陶瓷材料的研究进展,并提出了目前研究工作中尚存在的一些问题,指出SiC/YAG复合陶瓷仍具有广阔的发展前景。

  • 标签: 碳化硅 复合陶瓷 钇铝石榴石 烧结工艺
  • 简介:为了研制Cf/SiC复合材料推力器,对Cf/SiC复合材料物理性能进行了试验研究,测试了Cf/SiC复合材料在空间复杂环境下的适应性及力学性能;采用化学气象沉积法制备抗氧化涂层;采用自动缠绕成型工艺制备Cf/SiC复合材料喷管;采用Ti-Ni复合钎料进行了高温钎焊试验,获得了最优的钎焊工艺参数,完成了Cf/SiC复合材料与金属铌的钎焊连接;制备了试验样机并进行了热试车考核。结果表明,Cf/SiC复合材料在经历各种空间环境后,仍可保持良好的力学性能,涂层具有较好的抗氧化能力。热试车过程中,稳态试车室压平稳,脉冲工作时,推力器响应迅速,脉冲一致性好;燃烧效率达到设计要求,钎焊缝结构完好,Cf/SiC复合材料喷管无明显烧蚀,热试车圆满成功。

  • 标签: 推力器 CF/SIC复合材料 抗氧化涂层 钎焊
  • 简介:设计并制备了一种工作温度不大于1373K的C/C复合材料抗氧化复合涂层,其基本结构为浸溃过渡层,陶瓷相阻挡层/玻璃相封填层,涂覆有复合涂层的C/C复合材料试样在空气中于1173K下氧化10h的失重率仅为10.37%,氧化失重速率为5.67×10-5g/(cm2·min);1173K←→室温空气中急冷急热10h循环100次后,失重率为8.41%,涂层没有剥落,说明整个涂层具有良好的高温抗氧化性和抗热震性能,该种复合涂层可在中低温(不大于1373K)氧化性气氛中长时间工作,适合作C/C复合材料航空刹车副等部件的抗氧化涂层,能够大大提高C/C复合材料的使用寿命和性能。

  • 标签: C/C复合材料 抗氧化复合涂层 抗氧化性能 抗热震性能
  • 简介:采用磁控溅射技术制备了SiC/Cu层状复合材料,研究了Cu层厚度对SiC/Cu层状复合材料力学性能的影响。结果表明,保持SiC层厚度为0.5μm不变,层状复合材料的断裂能和极限拉伸强度随Cu层厚度的增大先增加后降低,在Cu层厚度为8μm时出现峰值,断裂能和极限拉伸强度分别为2080.3MJ/m^3和565MPa。分析认为,在拉伸过程中金属Cu层发生塑性变形和Cu层拔出是SiC/Cu层状复合材料力学性能增强的主要原因。

  • 标签: SIC/CU 层状复合材料 磁控溅射 力学性能
  • 简介:采用粉末冶金方法制备不同SiC含量的SiC/Fe-3Cu-C-2Ni-1.5Cr-0.5Mo复合材料,采用硬度计、扫描电镜、电子万能试验机、万能摩擦磨损试验机对材料进行测试,研究SiC含量对铁基合金密度、组织结构、力学性能和干摩擦磨损性能的影响规律,并探讨其摩擦磨损机理。结果表明:当SiC的加入量为0.5%~2%(质量分数)时,复合材料的密度和强度均降低,但硬度和耐磨性能显著提高;当SiC加入量达到5%时,复合材料的密度、强度、硬度及耐磨性能均大幅降低。SiC含量为1.5%的复合材料耐磨性能最佳并能保持良好的力学性能,有望在气门导管、传动小齿轮等机械零部件上得到运用。复合材料的磨损机理为粘着磨损和磨粒磨损。

  • 标签: 铁基复合材料 SIC颗粒 耐磨性能 磨损机制
  • 简介:采用交联剂对聚碳硅烷(PCS)先驱体进行改性,以改性先驱体配置溶液制备了C/SiC复合材料。在制备过程中,由于改性先驱体较高的陶瓷产率,缩短了复合材料基体致密化周期,气孔率降低到7.2%,密度提升到2.01g/m^3。在改善试样显微结构的同时,改性先驱体能够明显提升C/SiC复合材料力学性能,弯曲强度提高到459.4MPa,断裂韧性提升到13.6MPa·m^1/2,相比单组分PCS先驱体分别提高了51.9%和32.0%。烧蚀性能考核表明,试样的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为8.3×10^-3mm/s和4.3×10^-3g/s,相比单组分PCS制备的试样分别降低了85.7%和73.1%。通过对试样内部显微结构和考核后形貌进行分析,结果表明试样力学和烧蚀性能的提升主要得益于致密化的基体以及基体对纤维很好的保护作用。

  • 标签: C/SIC复合材料 改性先驱体 力学性能 烧蚀性能 显微结构
  • 简介:通过对锌铝涂层+封闭层所组成的复合涂层体系在3.5%NaCl进行浸泡实验,改变封闭层醇酸树脂的粘度确定对复合涂层增重量的影响。经过理论分析,从而说明封闭层粘度变化对复合涂层腐蚀机理的影响。

  • 标签: 电弧喷涂 锌铝涂层 增重法腐蚀封闭涂层复合涂层
  • 简介:以三氯甲基硅烷(CH3SiCl3)为前驱体,采用化学气相沉积法(Chemicalvapordeposition,CVD),在原位生长有碳纳米管(Carbonnanotubes,CNTs)的C/C复合材料表面制备SiC涂层。用扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)观察和分析涂层微观形貌及成份。研究沉积温度(1000~1150℃)对SiC涂层的表面、截面以及SiC颗粒的微观形貌的影响。结果表明:在1000℃下反应时,得到晶须状SiC;沉积温度为1050℃时涂层平整、致密;沉积温度提高到1100℃时,涂层粗糙,致密度下降;1150℃下形成类似岛状组织,SiC颗粒团聚长大,涂层粗糙,并有很多裂纹和孔洞,致密度低。对涂层成份和断口形貌研究表明,基体和涂层之间有1个过渡区,SiC涂层和基体之间结合良好。

  • 标签: 炭/炭复合材料 CNT-SiC复合涂层 碳纳米管 CVD
  • 简介:利用射频(RF)共溅射的方法在n-Si(111)衬底上,以SiO_2为主靶,上面放置不同数量的Si片和石墨片,沉积出掺杂氧化物SiC复合薄膜,随后在不同温度下进行退火处理,并研究了其光致发光谱和光激发谱。不同C含量的样品在450nm和580nm附近均得到不同强度的发光峰,主要来自于Si、C注入后引起的基质成键变化而带来的氧空位缺陷和Si晶粒,对于C含量较高的样品在580nm处观察到黄光发射与C团簇有关。利用FTIR和XRD表征了复合膜的结构,UV—VIS分光光度计表征了复合膜的透射吸收特征。

  • 标签: SiC—SiO_2 纳米复合薄膜 光致发光 研究
  • 简介:生产高质量铸件的低压铸造工艺可以用来制造DuralcanA1-SiCp复合材料.添加不同百分含量(质量分数ω分别为9%、15%、20%和25%)的硅,随后可通过低压铸造工艺来铸造复合材料.2mm壁厚、无缺陷、高质量的高硅复合材料铸件也可以通过这种工艺获得.低压铸造工艺铸造出来的复合材料铸件的显微结构显示出颗粒呈均匀的分布,材料具有良好的强度性能.

  • 标签: 低压铸造 增强高 复合材料低压