郑金煌
,
邓海亮
,
殷忠义
,
姚冬梅
,
苏红
,
崔红
,
张晓虎
,
王坤杰
新型炭材料
采用薄膜沸腾CVI法,以LaCl3为催化剂在1000~1100℃下热解二甲苯制备出密度1.67~1.72 g/cm3的C/C复合材料,研究了催化剂含量对其致密化特性、基体微观结构和力学性能的影响。结果表明,催化剂含量由0增加至15 wt%时,热解炭沉积速率升高,其结构由粗糙层( RL)向各向同性( ISO)转变,材料密度和力学性能先升高后降低。含量为3 wt%时材料密度较高,且基体内出现纳米丝状碳( NFC)；含量增大至6 wt%后,NFC数量增多,催化剂表面积碳使基体趋于形成RL和ISO混合结构,高催化剂含量下ISO层较厚。催化剂添加后材料的弯曲和剪切强度分别提高约8.1%~33.0%和15.3%~55.7%,含量为6 wt%时性能较佳,弯曲及剪切强度达230.7 MPa和36.6 MPa。高温处理使材料韧性提高,但强度降低,15 wt%时降低较大,弯曲和剪切强度降低约18.6%和14.4%。
关键词:
C/C复合材料
,
稀土镧
,
化学气相渗透
,
微观结构
,
力学性能
冉宏星
,
崔红
,
郝志彪
,
李瑞珍
,
周绍建
,
张祎
,
苏君明
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2002.01.008
测试了几种石墨、毡基C/C、多维编织C/C及石墨渗铜材料的断裂韧性,定性地比较了它们之间的抗断裂能力,并对材料的微观结构和断裂机理作了简要的分析.石墨渗铜材料的断裂韧性与高强石墨相比基本相当,主要是由于铜相与石墨结合强度低而未能发挥铜相增韧的作用.毡基C/C材料的断裂韧性明显优于石墨渗铜材料和石墨,以两种不同基体炭为基体的毡基C/C的KIC值基本相同.多维编织C/C材料中纤维含量及分布与材料的断裂性能密切相关.
关键词:
断裂韧性
,
石墨
,
石墨渗铜
,
C/C复合材料
李飞
,
李雁淮
,
徐可为
,
宋忠孝
,
张智
,
崔红
,
周莉
稀有金属材料与工程
粉体是决定等离子喷涂热障涂层性能的基本因素,本文主要介绍了高性能等离子喷涂热障涂层用氧化锆空心球粉体的制备方法及其涂层性能的相关研究.等离子球化和喷雾干燥造粒是制备氧化锆空心球粉体的两种不同方法;氧化锆空心粉体在等离子喷涂过程中更易熔化,并且在熔化后形成空心液滴;空心液滴与基体碰撞铺展过程中存在的“反溅”使其铺展凝固时间更长,形成的扁平粒子直径小,厚度均匀,缺陷少;相对于其它类型粉体,采用氧化锆空心球粉体制备的热障涂层具有适中的孔隙率,低热导率和低模量,抗高温烧结,符合高性能热障涂层的性能要求.
关键词:
热障涂层
,
等离子喷涂
,
氧化锆
,
空心球粉体
李艳
,
张华坤
,
崔红
,
嵇阿琳
,
党玉瑛
宇航材料工艺
以整体毡为增强体,丙烯和糠酮树脂为前驱体,采用分区CVI法和树脂浸渍/固化、炭化相结合的工艺制备了厚壁C/C复合材料,用CT机和偏光显微镜观察了材料的微观结构,并进行了热力学性能测试,结果与热梯度CVI法进行了对比.研究结果表明:分区CVI法制备的热解碳为光滑层结构,整体密度均匀,与热梯度CVI工艺相比,总CVI增密效率提高了近一半,特别是沉积后期,表现出明显的优势.同时,轴向压缩强度提高了28.5％；径向压缩强度提高了33.6％.线胀系数相当.通过研究认为,分区CVI法能很好的提高材料的增密效率和增密均匀性,降低成本,且材料最终具有优异的热力学性能.
关键词:
分区控温CVI
,
热解碳
,
增密效率
张晓虎
,
李贺军
,
郝志彪
,
崔红
材料导报
介绍了喷管炭/炭材料出口锥(CCEC)预制体结构的设计原则、3种预制体成型技术,并简要讨论了预制体结构对炭/炭出口锥材料性能的影响.预制体结构设计须依据喷管工作条件,满足性能稳定、结构稳定、工艺易实现性原则;三维结构和非织造结构比二维结构预制体纤维含量高、性能更优,适合喷管出口锥的预制成型;预制体的结构均匀性、纤维含量是影响CCEC烧蚀性能的关键参数;可通过建立CCCs宏观力学性能与预制体细观结构参数之间的模型预测其结构性能.
关键词:
炭/炭材料出口锥
,
预制体结构
,
设计
,
成型
,
性能
,
预测
苏君明
,
周绍建
,
李瑞珍
,
肖志超
,
崔红
新型炭材料
评价了中国40多年来在航天、航空、光伏、粉末冶金、工业高温炉领域成功应用的针刺C/C,正交3D C/C、径编C/C、穿刺C/C、轴编C/C等五类C/C复合材料的物理、力学、热学、烧蚀、摩擦磨损、使用寿命等性能及特点,并与其他国家相应材料性能进行分析对比,为建立工程应用C/C复合材料共享的数据库平台奠定基础。揭示了炭纤维预制体、炭基体类型、界面结合状态与材料性能的关联度。指出炭纤维预制体结构单元精细化研究和其结构的梯度设计,以及炭基体的优化组合匹配技术,仍是C/C复合材料性能稳定化提升的重点研究方向。
关键词:
C/C复合材料
,
性能
,
预制体设计
,
炭基体组合
闫联生
,
李贺军
,
崔红
,
王涛
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2005.09.011
采用内部硅化法制备了低成本C/SiC复合材料,通过三点弯曲法表征了复合材料的强度,采用X射线衍射(XRD)分析了基体组成,通过扫描电镜(SEM)研究了纤维/基体界面和复合材料断裂面的微观结构.结果表明,纤维表面沉积CVD-SiC保护涂层能够有效保护碳纤维不被硅侵蚀,调整硅粉和酚醛树脂配比使C∶Si摩尔比等于10∶ 9,可消除SiC基体中的残余自由硅.研制的低成本2D C/SiC复合材料的弯曲强度和剪切强度分别达到247MPa与13.6MPa.2D C/SiC复合材料的断裂行为呈现韧性破坏模式,在断裂面存在大量的拔出纤维,复合材料的断裂韧性(KIC)达到12.1MPa·m1/2.
关键词:
液相渗硅技术
,
碳/碳化硅复合材料
,
界面涂层
,
硅化处理
闫联生
,
李贺军
,
崔红
,
张晓虎
,
王涛
材料导报
连续纤维补强增韧碳化硅基陶瓷复合材料具有密度低、强度和韧性高、抗氧化、耐高温等综合性能,已在国外宇航领域得到了广泛的应用.综述了国内外连续纤维补强增韧C/SiC陶瓷复合材料的研究进展,主要包括国内外在增韧机理、基体复合技术、界面技术以及应用等方面的研究进展情况.
关键词:
碳化硅基陶瓷复合材料
,
界面
,
应用
王琴
,
张强
,
柳发成
,
琚印超
,
崔红
宇航材料工艺
采用碳纤维复合网胎针刺预制体,通过溶液浸渍工艺制备了碳纤维增强C/C-SiC和C/C-SiC-ZrB2陶瓷基复合材料,并对材料的力学、热物理和烧蚀性能进行了分析对比.结果表明:针刺C/C-SiC-ZrB2复合材料的面内弯曲强度、厚度方向的压缩强度、层间剪切强度分别为199、274和19.3 MPa,各性能均低于对应的针刺C/C-SiC复合材料.针刺C/C-SiC-ZrB2材料与针刺C/C-SiC材料相比,热导率得到大幅度提高,而线胀系数略微有所降低.2500 K、600 s风洞试验后,针刺C/C-SiC-ZrB2复合材料表现出良好的抗氧化烧蚀性能,质量烧蚀率约0.4×10-4g/s.
关键词:
二硼化锆
,
溶液浸渍
,
复合材料
,
性能
李艳
,
崔红
,
嵇阿琳
,
黄剑
,
黄寒星
材料导报
以整体炭毡为预制体,采用化学气相渗透(CVI)和树脂压力浸渍-常压炭化(PIC)相结合的工艺进行了复合致密,制备了整体毡基炭/炭(C/C)复合材料.通过对不同热处理工艺下材料的轴向热膨胀行为测试,结果表明:当热处理温度从1800℃升至2500℃时,材料1000℃的热膨胀系数(CTE)由3.30×10-6/℃降低到3.00×10-6/℃；当热处理次数由1次增至2次时,材料1000℃的热膨胀系数由2.28×10-6/℃降低为2.10× 10-6/℃.同时发现,当孔隙率相差84％时,热膨胀系数降低约24％.通过研究认为,热处理改变了C/C材料的微观结构,增强了材料石墨化的程度,提高了开口气孔率,可以通过合适的热处理工艺,降低材料的热膨胀系数,提高材料的热稳定性.
关键词:
热处理
,
C/C复合材料
,
热膨胀系数
,
开口气孔率
