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
崔红
,
闫联生
,
刘勇琼
,
张强
,
孟祥利
中国材料进展
陶瓷掺杂改性碳／碳（C／C）复合材料在保持C／C复合材料原有优异高温力学性能及尺寸稳定性等特性的前提下，显著提高了C／C复合材料的高温抗氧化、抗烧蚀性能，且其具有可设计性和良好的抗热震性能等优势，是新型高超声速飞行器和新一代高性能发动机热防护部件的理想候选材料。综述了国内外在SiC陶瓷掺杂改性C／C复合材料，ZrC，ZrB2超高温陶瓷掺杂改性C／C复合材料以及TaC，HfC超高温陶瓷掺杂改性C／C复合材料等方面的最新研究进展和应用情况，并分析了陶瓷掺杂改性C／C复合材料目前研究及应用中存在的主要问题和今后潜在的研究发展方向。
关键词:
高温材料
,
C/C复合材料
,
掺杂改性
,
抗氧化
秦淑颖
,
闫联生
,
崔红
,
刘建超
材料导报
碳纤维增强碳化硅(Cf/SiC)陶瓷基复合材料是近年来发展起来的新型高温结构材料.综述了Cf/SiC陶瓷复合材料的主要制备工艺和氧化防护方面的研究进展,概括介绍了Cf/SiC陶瓷复合材料在航天领域的应用与研究,最后指出了有待解决的问题和研究方向.
关键词:
Cf/SiC
,
陶瓷基复合材料
,
制备工艺
,
应用
,
航天
闫联生
,
李贺军
,
崔红
,
张晓虎
材料导报
超高温抗氧化材料技术是制约新一代可重复使用液体火箭发动机技术发展的一项重要关键技术,为此国外近年来大力发展超高温(2200～3000℃)抗氧化材料技术.综述了国外新一代可重复使用液体火箭发动机用超高温抗氧化材料的研究进展,主要包括难熔金属及合金、难熔陶瓷材料、难熔碳化物、难熔硼化物和抗氧化C/C复合材料.最后指出了超高温抗氧化材料技术的研究方向.
关键词:
超高温抗氧化
,
复合材料
,
研究进展
杨星
,
崔红
,
闫联生
,
孟祥利
,
张强
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.02.012
采用聚碳硅烷和有机锆聚合物混合前驱体,通过反复浸渍裂解工艺制备了C/C-ZrC-SiC复合材料,分析了材料的组成与结构,研究了不同陶瓷前驱体配比对材料烧蚀性能的影响.结果表明,复相陶瓷基体由大量ZrC颗粒均匀弥散分布在连续SiC相中组成.随着ZrC含量的增加,C/C-ZrC-SiC复合材料的烧蚀率呈现先减小后增大的趋势.当聚碳硅烷与有机锆聚合物的配比(质量比)为1∶3时,ZrC体积含量约为13.3％,氧乙炔烧蚀600 s后,C/C-ZrC-SiC复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率降至最低,分别为-0.0015 mm/s和0.0002 g/s.研究发现,高温氧化环境中,形成了粘稠的ZrO2-SiO2玻璃态氧化膜,有效降低了氧化性气氛向材料内部扩散的速率,对材料基体形成了较好的保护.
关键词:
陶瓷前驱体
,
配比
,
浸渍裂解
,
C/C-ZrC-SiC复合材料
,
烧蚀性能
闫联生
,
崔红
,
李克智
,
李贺军
,
王涛
,
宋麦丽
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00223
以炭纤维复合网胎针刺织物为预制体, 采用“化学气相渗透法+先驱体浸渍裂解法”(CVI+PIP)混合工艺, 制备了C/SiC陶瓷复合材料; 研究了针刺预制体的致密化效率以及复合材料的微观结构和力学性能, 并与目前常用的三维编织C/SiC复合材料和预氧丝针刺织物增强C/SiC复合材料进行了对比. 结果表明, 针刺预制体的致密化效率明显高于三维编织预制体, 在相同致密工艺条件下, 炭纤维针刺织物增强复合材料和预氧丝针刺织物增强复合材料的密度分
别达到2.08和2.02g/cm3, 而三维编织预制体增强复合材料的密度仅为1.81g/cm3. 炭纤维针刺复合材料的力学性能高于预氧丝针刺复合材料, 弯曲强度和剪切强度分别达到237和26MPa.
关键词:
C/SiC复合材料
,
needling preform
,
“CVI+PIP”combined process
宋麦丽
,
邹武
,
王涛
,
闫联生
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2001.01.006
通过SEM和XRD分析研究了在不同条件下反应生成的SiC基体的微观结构和组分。结果表明，反应温度对沉积SiC晶体的取向有很大的影响，温度在1 100℃以下沉积SiC为单一取向(111)(2θ≈35°)面，温度在1 100℃以上，沉积SiC主要有两种取向(111)面和(220)(2θ≈60°)面，还有少量的(311)(2θ≈70°)面。不同条件下生成的SiC晶粒的堆积方式有所不同，这直接影响了SiC基体的性能，从而影响了其复合材料的性能。此外反应气体流量也对SiC基体和复合材料性能有很大影响。本文进行了沉积温度和气体流量对SiC基体性能影响的研究，优化了CVI—SiC工艺。
关键词:
CVI
,
SiC基体
,
SEM分析
,
XRD分析
,
微观结构
闫联生
,
李贺军
,
崔红
,
王涛
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00664
以低成本填料改性有机硅浸渍剂作为先驱体, 采用“化学气相渗透法+压力先驱体浸渍裂解法”(CVI+ P-PIP)混合工艺制备了低成本C/SiC陶瓷复合材料. 研究了浸渍剂裂解机理, 探讨了界面
涂层对复合材料性能的影响. 结果表明, 填料改性有机硅浸渍剂裂解产物结构致密、陶瓷产率高; 压力可提高填料改性有机硅浸渍剂的致密效率. 混合工艺充分利用沉积SiC基体和裂解SiC基体的致密化特点, 有效缩短了制备周期. C/SiC/C三层界面不仅可降低纤维/基体之间结合强度界面, 提高了复合材料韧性; 而且减缓了氧化性气体扩散到碳纤维表面的速度, 改善了复合材料的抗氧化性能.
复合材料的抗弯强度达到455MPa, 断裂韧性达到15.7MPa·m-1/2. 在1300℃空气中氧化3h, 复合材料失重仅8.5%.
关键词:
C/SiC复合材料
,
low cost
,
“CVI+PIP”combined process
