刘文川
,
邓景屹
材料导报
介绍了化学气相渗C/C材料在国内外的发展状况,指出落后的工艺技术阻碍了我国C/C产业的发展.金属所发明的化学气相渗新技术--HCVI能低成本快速制备C/C、C-SiC系列热结构复合材料.该方法是在热梯度法基础上,利用电磁耦合原理使反应气体中间产物在交变电磁场作用下更加活泼、碰撞几率增多,从而增加了沉积速率.试验证明采用这种新工艺制备C/C材料沉积速率提高了30～50倍,该方法特别适合制备碳和陶瓷基复合材料.
关键词:
CVI
,
HCVI
,
C/C材料
,
热结构复合材料
汤素芳
,
邓景屹
,
杜海峰
,
刘文川
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.11.010
采用直热式化学气相渗工艺制备了C/C复合材料,以2D无纬织物和碳毡为纤维预制体,液化石油气为碳源气体,在常压下经25h左右沉积得到整体密度分别为1.60g@cm-3和1.78g@cm-3的C/C复合材料.观察了材料的微观结构,测试了材料的力学性能和热物理性能.结果表明,直热式化学气相渗制备的C/C复合材料具有良好的力学性能和热物理性能,是一种较为理想的制备C/C复合材料的新工艺.
关键词:
直热式
,
HCVI
,
化学气相渗
,
C/C复合材料
汤素芳
,
王道岭
,
邓景屹
,
杜海峰
,
刘文川
,
杨柯
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2007.01.005
以液化石油气为碳源,2D炭纤维织物为基体,通过1 000℃～1 100℃沉积热解炭,制备了沉积态2D-C/C复合材料.通过对沉积态2D-C/C复合材料在2 800℃热处理10 h制备了石墨态2D-C/C复合材料.采用小型发动机烧蚀实验对两种复合材料的烧蚀性能进行了测试和评价;通过比较两种复合材料的孔隙分布、基体和纤维的结合强度以及热导率,解释了它们不同的烧蚀特性和烧蚀机理.结果表明:沉积态2D-C/C复合材料由于孔隙分布少、基体和纤维结合强度大、面间热导小,烧蚀主要由热化学反应(氧化)控制,烧蚀表面平整,烧蚀率为0.033 mm/s.石墨态2D-C/C复合材料由于孔隙分布多、基体和纤维结合强度小,烧蚀主要由氧化和机械剥蚀控制,烧蚀表面出现烧蚀坑,烧蚀率为0.046 mm/s.
关键词:
C/C复合材料
,
石墨化
,
烧蚀
刘文川
,
邓景屹
材料导报
C/C材料具有优良的物理性能,可以代替钢和其它一些材料在尖端领域应用,如飞机和赛车的刹车片、火箭喷管和再入热防护等.C/C材料最主要的应用是飞机刹车片,约占总产量的60%～70%.飞机刹车市场每年近8亿美元,目前C/C占25%,到2000年将达到50%.当C/C材料价格大幅度降低时,在很多需要高比强度、高热导、高电导的地方都可以使用.
关键词:
碳/碳复合材料
,
市场
,
飞机刹车片
汤素芳
,
周星明
,
邓景屹
,
杜海峰
,
刘文川
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2005.02.008
采用预制体直接加热模式的CVI工艺在25.5h内制备出24mm厚的2D C/C复合材料,分析了该工艺快速致密的机理,并观察和测试了材料的微观结构和力学性能.结果表明:该工艺能在较短时间内制备出结构均匀、力学性能较好的C/C复合材料,是一种制备C/C复合材料较为理想的工艺.其快速致密机理可认为:自由基磁吸引作用、自由基电沉积作用和自由基脱氢聚合三个方面.
关键词:
化学气相渗
,
C/C复合材料
,
自由基
,
电磁场
,
粗糙层
周星明
,
汤素芳
,
邓景屹
,
刘文川
,
杜海峰
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2006.02.007
制备了一种新型的防热隔热一体化材料-碳-高硅氧纤维增强C-SiC复合材料,沿厚度方向从抗烧蚀层渐次过渡到隔热层,其组成依次是致密C/C-SiC,致密C/C,多孔C/C,通过界面处过渡到变密度多孔HSF/C.这种材料既具有抗烧蚀性能又具有隔热性能.C/C-SiC复合材料的烧蚀表面平滑,线烧蚀率只有0.028 mm/s.烧蚀性能的提高得益于SiC颗粒原位氧化生成SiO2黏附在碳材料表面,对氧气有一定的阻挡遮蔽作用.密度为0.80 g/cm3的HSF/C材料,热导率为0.59W/mK.在碳纤维与高硅氧织物的界面处,针刺纤维与热解碳的结合良好,密度为1.69 g/cm3的C-HSF/C复合材料界面处的剪切强度达到16.7 MPa.
关键词:
复合材料
,
化学气相渗
,
防热
,
隔热
王道岭
,
汤素芳
,
邓景屹
,
刘文川
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2007.02.005
采用熔融硅液相浸渍法制备了C/C-SiC复合材料,反应生成的SiC主要分布在层间孔和束间孔碳基体表面,少量分布在束内孔.1600℃渗硅2 h,硅化深度约为2～4 μm.由于液态硅与碳之间的润湿性很好,在碳基体表面形成了连续的SiC层,局部有粗大的多面碳化硅颗粒生成;讨论了细晶粒连续SiC层和SiC粗晶粒形成机理.由于SiC的加入,材料的抗氧化性能得到明显改善.
关键词:
复合材料
,
熔融硅
,
液相浸渍
,
C/C-SiC复合材料
,
抗氧化
