姚栋嘉
,
李贺军
,
付前刚
,
陶珺
,
王永杰
中国材料进展
采用包埋法和低压化学气相沉积（CVD）法在碳／碳（C／C）复合材料表面依次制备了Ta2O5-TaC内涂层和SiC外涂层，用X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜（SEM）及电子能谱（EDS）对涂层的相组成、微观形貌和元素组成进行了分析，研究了涂覆涂层后C／C复合材料在1500℃静态空气中的防氧化性能及在氧-乙炔烧蚀中的抗烧蚀性能。结果表明：采用两步法制得的Ta2O5-TaC／SiC复合涂层结构致密，该复合涂层有效提高了C／C复合材料的抗氧化和抗烧蚀性能；Ta2O5-TaC／SiC复合涂层在1500℃静态空气环境下可对C／C复合材料有效保护100h以上；涂层试样在氧乙炔烧蚀环境中烧蚀60S表明涂层可将C／C复合材料的线烧蚀率降低47．07％。质量烧蚀率降低29．20％。
关键词:
C/C复合材料
,
CVD-SiC涂层
,
Ta2O5-TaC涂层
,
抗氧化
,
抗烧蚀
李贺军
,
陶珺
,
姚栋嘉
,
付前刚
,
李克智
新型炭材料
采用化学气相浸渗法在炭纤维表面制备出不同厚度的预炭层,以ZrOCl2溶液浸渍法将锆化物引入含预炭层的预制体中,经热处理、致密化和石墨化等工艺处理,制备出一种含预炭层的ZrC-C/C复合材料。借助X射线衍射仪、扫描电镜以及能谱等手段,对材料的微观结构进行表征,采用三点弯曲实验研究材料的力学性能,并探讨预炭层厚度对材料微观结构及其力学性能的影响。结果表明,当预炭层厚度为1.5-1.7滋m时,复合材料的平均抗弯强度可达256.85 MPa,与不含预炭层试样相比,增加了67.01%；抗弯试样表现出脆性断裂模式；材料的抗烧蚀性能略有提高。
关键词:
预炭层
,
ZrC
,
C/C复合材料
,
力学性能
姚栋嘉
,
李贺军
,
刘磊
,
付前刚
,
李克智
,
陶珺
稀有金属材料与工程
以HfC14、H3BO3、酚醛树脂为原料,通过溶胶-凝胶结合碳热还原法成功制备了HfB2粉体.分别采用XRD和SEM对高温处理后的粉体相组成和微观形貌进行了分析;采用TGA研究了粉体的高温氧化行为.结果表明:处理温度及硼酸浓度的不同会导致产物纯度、颗粒大小的不同,而且高温氧化性能也有所不同.当处理温度为1800℃且硼酸含量高于生成硼化铪化学计量比时,产物的纯度较高,颗粒均匀,高温氧化性能较好.对溶胶凝胶结合碳热还原法制备HfB2粉体的反应机制进行了探讨.
关键词:
溶胶-凝胶
,
硼化铪
,
氧化性能
姚栋嘉
,
李贺军
,
张守阳
,
李克智
,
王永杰
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.07.17
采用低压化学气相沉积法在碳纤维增强碳基(C/C)复合材料表面制备了碳化硅(SiC)涂层,借助XRD与SEM对SiC涂层的微观结构进行了分析,采用划痕仪测试了SiC涂层的结合力,研究了涂覆涂层后的C/C复合材料在强冲蚀条件下的烧蚀性能,分析了SiC涂层在强冲蚀条件下的失效机理.结果表明:LPCVD法制备的SiC涂层结构完整,无裂纹,无缺陷;涂层的结合力较弱,为5N;C/C复合材料烧蚀600s后涂层大部分区域保持完好,冲刷最强位置涂层遭到破坏;机械剥蚀是在强冲蚀条件下SiC涂层失效的主要原因.
关键词:
炭/炭复合材料
,
碳化硅涂层
,
抗烧蚀
李海亮
,
李贺军
,
卢锦花
,
李克智
,
姚栋嘉
,
吴恒
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00197
通过引入225℃空气氧化处理, 在较短周期内采用常压浸渍炭化工艺制备了中间相沥青基炭/炭复合材料. 采用偏光显微镜、万能力学试验机及扫描电镜等检测手段研究了炭/炭复合材料微观组织和弯曲力学性能. 研究结果表明, 225℃空气氧化处理后, 炭化收率显著提高, 经过四次常压浸渍-炭化循环后炭/炭复合材料密度达到了1.73g/cm3, 弯曲强度为152.39MPa, 比未经过空气氧化处理的试样提高了62.87%. 空气氧化处理制备的试样呈现典型的假塑性断裂特征, 而未经空气氧化处理制备的试样主要从层间断裂, 其弯曲强度较低. 通过偏光显微分析, 未经空气氧化处理的炭/炭复合材料组织大部分为小域组织, 只有少量的镶嵌型组织和广域组织, 而经过225℃空气氧化处理后的试样, 以广域型组织为主, 并在其间夹着流线型组织和小域组织.
关键词:
中间相沥青
,
C/C composites
,
microstructures
李海亮
,
李贺军
,
卢锦花
,
李克智
,
姚栋嘉
,
吴恒
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00197
通过引入225℃空气氧化处理,在较短周期内采用常压浸渍炭化工艺制备了中间相沥青基炭/炭复合材料.采用偏光显微镜、万能力学试验机及扫描电镜等检测手段研究了炭/炭复合材料微观组织和弯曲力学性能.研究结果表明,225℃空气氧化处理后,炭化收率显著提高,经过四次常压浸渍-炭化循环后炭/炭复合材料密度达到了1.73g/cm3,弯曲强度为152.39MPa,比未经过空气氧化处理的试样提高了62.87%.空气氧化处理制备的试样呈现典型的假塑性断裂特征,而未经空气氧化处理制备的试样主要从层间断裂,其弯曲强度较低.通过偏光显微分析,未经空气氧化处理的炭/炭复合材料组织大部分为小域组织,只有少量的镶嵌型组织和广域组织,而经过225℃空气氧化处理后的试样,以广域型组织为主,并在其间夹着流线型组织和小域组织.
关键词:
中间相沥青
,
炭/炭复合材料
,
组织
任俊杰
,
姚西媛
,
李克智
,
姚栋嘉
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2017.01.10
采用包埋法、超音速等离子喷涂结合化学气相沉积工艺在C/C复合材料表面制备了SiC/ZrB2-SiC/SiC复合涂层.借助XRD和SEM等测试手段对所制备复合涂层的微观结构进行表征,采用恒温氧化实验及氧乙炔烧蚀实验考察涂层复合材料的高温抗氧化和抗烧蚀性能.结果表明,所制备涂层复合材料在900,1100,1500℃均具有较好的高温抗氧化性能,涂层氧乙炔烧蚀60 s后,质量烧蚀率和线烧蚀率分别为-0.05 mg/s和0.56μm/s.表明所制备的ZrB2-SiC基复合涂层在为C/C复合材料提供良好的抗烧蚀保护的同时,可对材料提供较宽温度范围的抗氧化保护.
关键词:
炭/炭复合材料
,
抗氧化
,
抗烧蚀
,
ZrB2-SiC
