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研究二氧化硅微米粉和纳米粉质量分数分别为6%,12%,18%和24%时所形成的防氧化涂层对炭/炭复合材料抗氧化性能的影响,并对涂层氧化前后的组成、形貌变化进行X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜分析(SEM).结果表明:随着SiO_2微米粉含量的增加,涂层氧化失重率先减后增,其最佳含量为18%,氧化失重率0.38%;而添加SiO_2纳米粉涂层则随着含量的增加,氧化失重率增加,其含量最低为6%时,氧化失重率最小,为2.88%.

关键词: 炭/炭复合材料 , 防氧化涂层 , 二氧化硅

C/C刹车盘的结构及断口分析

谈竞霜 , 张保法 , 姜海 , 李东生

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2001.07.012

用腐蚀方法解剖了几种C/C复合材料刹车盘，分析了它们预成型体的结构。用扫描电子显微镜观察了C/C复合材料刹车盘的平行盘面及垂直盘面的断口，分析了炭纤维与基体之间的界面特征。

关键词: C/C复合材料 , 界面 , 化学气相沉积(CVD) , 预制体

C/C复合材料表面硬度对抗氧化性能的影响

吴凤秋 , 张保法

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.10.017

C/C复合材料使用后由于氧化表面硬度有不同程度的下降.经再次防氧化处理后,测试了表面硬度及抗氧化性能.结果表明:氧化后C/C复合材料试样的表面肖氏硬度为HS70时,再次防氧化处理后,其表面硬度增至HS80,在700℃恒温静态氧化条件下,氧化失重率分别为0.44％/15h,1.2％/22h,其抗氧化性能最强.表面硬度为HS40的C/C复合材料试样,距表层1mm深度范围内其硬度均低于基底,再次防氧化处理后其硬度值从HS40增至HS60,其700℃抗氧化性能最差,氧化失重率分别为3.93％/15h,6.52％/22h.

关键词: C/C复合材料 , 肖氏硬度 , 防氧化处理

C/C刹车材料的摩擦磨损性能与机理

谈竞霜 , 张保法 , 姜海 , 李东生

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2001.10.006

简要介绍了C/C复合材料在刹车领域的应用,综述了几十年来人们对C/C刹车材料摩擦磨损性能与机理的研究结果,对C/C复合材料的摩擦磨损特征和影响摩擦磨损性能的一些因素作了介绍.

关键词: C/C复合材料 , 摩擦磨损 , 性能 , 机理

白层中的绝热剪切带

张保法 , 沈万慈 , 刘英杰 , 王远飞 , 唐祥云

金属学报

40CrNiMo钢的冲击磨损实验发现，表面白层中产生了硬度更高的绝热剪切带.这种绝热剪切带有非常细小的晶粒，比白层更容易产生裂纹或断裂本文的研究认为：冲击磨损的白层中发生了动态回复，而白层中的绝热剪切带则可能发生了动态再结晶

关键词: 白层 , adiabatic shear band , impact wear , dynamic recovery , dynamic recrystallization , fracture

化学气相沉积中的气相生长碳纤维

张保法

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.11.002

用扫描电子显微镜观察了化学气相沉积过程中柔性石墨纸表面产生的热解炭的形态.研究发现:热解炭不仅呈胞状平铺在柔性石墨纸表面,而且还形成了气相生长碳纤维.这类特殊形态的碳纤维在直径较小时具有明显的生长尖端.随着气相生长碳纤维的生长,直径变大,由一层一层的热解炭组成同心圆结构,当气相生长碳纤维直径超过50μm时尖形头部变成半球形.

关键词: 柔性石墨纸 , 化学气相沉积 , 气相生长碳纤维

硼和碳化硼对炭/炭复合材料抗氧化涂层性能的影响

吴凤秋 , 张保法 , 姜海 , 李东生

材料保护

岌/炭(C/C)复合材料抗氧化温度低,不适合用于飞机刹车盘.将5%,10%,15%,20%硼(B)或碳化硼(B4C)粉末掺入由45%Na2B4O7·10H2O,20%SiC,15%CaSO4·2H2O,10%SiO2,10%Al2O3和水组成的抗氧化剂中,制成抗氧化涂料,并将其涂覆在C/c复合材料表面,经800℃热处理,形成抗氧化涂层.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对涂层氧化前后的组成、形貌进行检测,研究了700℃氧化15 h和900℃氧化2 h后涂层的抗氧化性能.结果表明:B和B4C的含量对涂层的抗氧化性有一定的影响,当B4C含量为20%时,涂层的抗氧化效果最佳,氧化失重率低,分别为0.73%(700℃,15 h)和0.64%(900℃,2 h).用B4C取代B粉制备抗氧化涂层,既可以满足飞机刹车盘抗高温氧化的要求,又能节约生产成本.

关键词: 抗氧化涂层 , 炭/炭复合材料 , 硼 , 碳化硼 , 涂层形貌 , 性能 , 失重

变幅载荷下孔挤压件疲劳裂纹起始寿命的估算方法

凌超 , 张保法 , 郑修麟

金属学报

本文研究了孔挤压与超载复合强化对LY12CZ铝合金疲劳裂纹起始寿命的影响。实验结果表明,复合强化对该合金的疲劳裂纹起始寿命及裂纹萌生、扩展特性的影响与孔挤压强化的效果相同,得出了复合强化后疲劳裂纹起始寿命的定量表达式。据此,提出了变幅载荷下孔挤压件疲劳裂纹起始寿命的估算方法,实验证明该方法是可行的。

关键词: 铝合金 , cold expansion of hole , fatigue crack initiation