王朝胜
,
邹正光
,
顾涛
,
龙飞
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.12.003
采用天然高岭土为主要原料,以碳黑作为碳源,原位还原制备SiCw/Al2O3复相陶瓷粉末.研究原位还原合成的热力学过程,并对SiC晶须形成机理进行探讨.结果表明:保护气氛下通过原位碳化,在1550℃下保温1.5h合成出SiCw/Al2O3复相陶瓷粉末.产物中SiC呈晶须状,其直径≤200nm,长度≥5μm.反应机理:高岭土中的SiO2与碳黑反应先形成SiO气相,SiO与碳黑通过气固反应形成SiC微晶颗粒;由SiO与CO气相反应沉积到前述SiC微晶颗粒上,沿(111)晶面择优生长逐渐形成晶须状产物;莫莱石还原反应同时进行;最后形成以SiCw包覆Al2O3的结构并均匀分布.
关键词:
高岭土
,
原位合成
,
SiCw/Al2O3
王朝胜
,
邹正光
,
邵珊
,
崔超
,
龙飞
人工晶体学报
本文以高岭土和纳米碳黑颗粒为原料,采用碳热还原原位合成工艺制备SiC_w/Al_2O_3复相陶瓷粉体.通过研究合成温度、保温时间、原料配比以及氩气流量对合成产物的影响,借助XRD、SEM等技术手段进行测试表征,得到了合成工艺的最优参数,并探讨了碳热还原反应的机理.实验结果表明:高岭土与碳黑的摩尔比为1∶ 8,氩气流量为80 mL/min,在1500 ℃下保温2 h,可获得纯净的SiC_w和Al_2O_3复相陶瓷粉体,SiC晶须的平均直径为300 nm左右,长度大于6 μm,长径比大于20,SiC晶须表面光洁,与氧化铝颗粒呈均匀分布.碳热还原高岭土合成SiC_w/Al_2O_3,包括碳热还原SiO_2 与碳热还原莫来石两个阶段,碳化硅晶须的生成遵循气-固(V-S)生长机理.
关键词:
碳热还原
,
SiC_w/Al_2O_3
,
合成工艺机理
冉丽萍
,
易茂中
,
王朝胜
,
张路生
,
葛毅成
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.11.010
以聚丙稀腈基炭纤维针刺整体毡为预制体,用不同方法制备三种基体的炭/炭复合材料,采用树脂浸渍-固化或化学气相沉积工艺进行表面封孔处理后并对其组织和密封性能进行了研究.结果表明:炭/炭复合材料的静压泄漏与材料表面封孔方式、材料的密度以及密封介质的压力有关.封孔方式起主要作用,高密度炭/炭复合材料二次及以上的树脂浸渍-固化可以实现静压零泄漏;材料的密度高、密封介质压力小则静压泄漏小;而运转泄漏还与基体炭有关,基体为树脂炭的材料、表面封孔致密、密度高的材料端面泄漏小;5 h运转试验后,化学气相沉积封孔处理树脂炭基体的炭/炭复合材料磨损量最大,为0.002 5 mm.
关键词:
炭/炭复合材料
,
密封性能
,
基体炭
,
表面封孔处理
冉丽萍
,
易茂中
,
王朝胜
,
彭可
,
黄伯云
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.05.007
以聚丙烯腈(PAN)基炭纤维(Cf)针刺整体毡为预制体,用化学气相渗透(CVI)法制备炭纤维增强炭基体(C/C)的多孔坯体,采用熔融渗硅(MSI)法制备C/C-SiC复合材料,研究了渗剂中添加Al对复合材料组织结构和力学性能的影响.结果表明:C/C坯体反应溶渗硅后复合材料的物相组成为SiC相、C相及残留Si相.随着渗剂中Al量的增加,材料组成相中的Al相也增加而其它相减少;SiC主要分布在炭纤维周围,残留Si相分布在远离炭纤维处,而此处几乎不含Al;当渗剂中Al量由0增加到10%时,复合材料的抗弯强度由116.7 MPa增加到175.4 MPa,提高了50.3%,断裂韧性由5.8 MPa·m1/2增加到8.6 MPa·m1/2,提高了48.2%.Al相的存在使复合材料基体出现韧性断裂的特征.
关键词:
C/C-SiC复合材料
,
C/C坯体
,
熔渗Si
,
添加Al
,
显微组织
,
力学性能
