马青松
,
陈朝辉
,
郑文伟
,
胡海峰
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.02.010
研究了含氢聚硅氧烷(PSO)与二乙烯基苯(DVB)的交联与裂解.结果表明:只有在氯铂酸的催化作用下,PSO与DVB才能完全交联.DVB/PSO质量比对陶瓷产率的影响较大,DVB/PSO＝0.5时陶瓷产率最高,达到76 %.裂解产物中Si,C,O的含量分别为38.3 wt%,34.3 wt%,27.4 wt%.以质量比为0.5的DVB/PSO体系为先驱体,采用先驱体转化法制备出三维Cf/Si-O-C复合材料.研究发现:第一次裂解时采用热压辅助可以明显提高材料的力学性能.第一次在1600 ℃,10 MPa的条件下热压裂解5 min,后续真空浸渍-常压裂解处理六个周期所制得的材料具有较高的力学性能,其弯曲强度和断裂韧性分别为502 MPa,23.7 MPa*m1/2.理想的界面结合状态是其具有高性能的主要原因.
关键词:
Si-O-C陶瓷
,
聚硅氧烷
,
交联
,
裂解
,
先驱体转化
,
微观结构
,
陶瓷基复合材料
范真祥
,
程海峰
,
张长瑞
,
唐耿平
,
王军
功能材料
以聚硅氧烷为先驱体,采用先驱体转化法制备SiCf/Si-O-C复合材料.研究制备工艺参数模压压力、裂解时升温制度、裂解温度、保温时间对材料的力学性能的影响.通过对复合材料微观结构的分析研究,发现界面结构与致密度是影响SiCf/Si-O-C复合材料性能的主要因素.
关键词:
Si-O-C
,
聚硅氧烷
,
先驱体转化
,
陶瓷基复合材料
,
弯曲强度
王其坤
,
胡海峰
,
简科
,
陈朝辉
,
郑文伟
,
马青松
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.02.010
针对固体火箭发动机喉衬的使用工况,提出在Cf/SiC体系中引入Cu,通过Cu发汗降低材料表面温度以提高材料的抗烧蚀性能.采用先驱体转化法制备了铜体积分数分别为2.18%、4.86%和6.53%的新型复合材料,同时考察了其力学性能和烧蚀性能.结果表明,随着铜含量的增加复合材料试样的弯曲强度逐渐下降,分别为261.07 MPa、203.61 MPa、164.91 MPa;试样的断裂韧性也逐渐下降,分别为13.4 MPa·m1/2、12.5 MPa·m1/2、11.8 MPa·m1/2.三种复合材料试样在氧乙炔焰烧蚀30 s后,试样结构均保持完整,弯曲强度分别下降到121.16MPa、140.23 MPa、122.87 MPa,质量烧蚀率分别为0.036g/s、0.050g/s、0.064g/s.与其他喉衬材料相比,2D Cf/SiC-Cu材料密度低、力学性能和抗烧蚀性能好,具有良好的应用前景.
关键词:
2D Cf/SiC-Cu
,
发汗
,
先驱体转化
,
烧蚀性能
,
喉衬
简科
,
刘静宇
,
陈朝辉
,
马青松
稀有金属材料与工程
以国产3k JC1#纤维布为增强体,以聚碳硅烷和SiC微粉为先驱体和填料,分别采用热压辅助先驱体转化和先驱体浸渍裂解工艺制备了2D Cf/SiC复合材料.结果表明,热压辅助先驱体转化工艺制备的2D C/SiC复合材料纤维损伤严重,基体较为疏松,材料力学性能很低,弯曲强度和断裂韧性仅为84.3 MPa和6.5 MPa·m1/2.而先驱体浸渍裂解工艺制备的2D C-SiC复合材料纤维损伤较小,具有较好的界面结合,内部孔隙较为均匀,力学性能较好,弯曲强度和断裂韧性分别达到321.6 MPa和17.8 MPa·m1/2.材料具有较好的高温力学性能,1300℃时力学性能有较大幅度的提高,1600℃和1800℃时复合材料力学性能还可以较好地保持.
关键词:
2D Cf/SiC复合材料
,
先驱体转化
,
力学性能
,
纤维损伤
,
界面结合
刘静宇
,
陈朝辉
,
简科
稀有金属材料与工程
研究了先驱体转化2D Cf/SiC复合材料的拉伸行为.单向拉伸试验表明,材料的抗拉伸强度、拉伸模量和断裂应变分别为181.45MPa、64.95 GPa和0.744%.通过拉伸加载卸载试验分析了材料的拉伸失效过程,并对拉伸试验的应力应变曲线进行了拟合.结果表明,2D Cf/SiC复合材料拉伸破坏可以分为线弹性变形、基体破坏、纤维断裂和材料整体破坏4个阶段,拟合得到的曲线与试验曲线非常吻合.
关键词:
2D Cf/SiC复合材料
,
先驱体转化
,
拉伸行为
,
失效
简科
,
陈朝辉
,
马青松
,
丑晓明
稀有金属材料与工程
研究了含硼(B)的聚碳硅烷(PCS)/二乙烯基苯(DVB)先驱体的裂解,并以B为活性填料,SiC微粉为惰性填料,PCS/DVB为先驱体制备了2D Cf/SiC-B材料.考察了B粉含量对材料力学性能和抗氧化性能的影响.结果表明,B的引入可以有效提高先驱体的陶瓷产率,缩短制备周期,当浆料中B含量为15φ%时,6次浸渍-交联-裂解周期后,材料的弯曲强度达到301.3MPa,与不添加活性填料制备的材料9个周期后的性能基本相当.当浆料中B含量为5φ%时,材料的力学性能和抗氧化性能均较好,9个周期后,材料的弯曲强度和断裂韧性分别达到351.3 MPa,13.7 Mpa·m1/2,较不添加活性填料制备的材料力学性能有所提高,在1300℃马弗炉中氧化10 min后,弯曲强度和断裂韧性保留率分别达到了79.4%和80.3%,较未添加活性填料的Cf/SiC材料有明显提高.
关键词:
硼
,
先驱体转化
,
2D C/SiC材料
,
氧化
简科
,
陈朝辉
,
马青松
,
丑晓明
稀有金属材料与工程
研究了含硼(B)的聚碳硅烷(PCS)/二乙烯基苯(DVB)先驱体的裂解,并以B为活性填料,SiC微粉为惰性填料,PCS/DVB为先驱体制备了2D Cf/SiC-B材料.考察了B粉含量对材料力学性能和抗氧化性能的影响.结果表明,B的引入可以有效提高先驱体的陶瓷产率,缩短制备周期,当浆料中B含量为15φ%时,6次浸渍-交联-裂解周期后,材料的弯曲强度达到301.3MPa,与不添加活性填料制备的材料9个周期后的性能基本相当.当浆料中B含量为5φ%时,材料的力学性能和抗氧化性能均较好,9个周期后,材料的弯曲强度和断裂韧性分别达到351.3 MPa,13.7 Mpa·m1/2,较不添加活性填料制备的材料力学性能有所提高,在1300℃马弗炉中氧化10 min后,弯曲强度和断裂韧性保留率分别达到了79.4%和80.3%,较未添加活性填料的Cf/SiC材料有明显提高.
关键词:
硼
,
先驱体转化
,
2D C/SiC材料
,
氧化
范真祥
,
程海峰
,
张长瑞
,
唐耿平
,
王军
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2005.01.002
以聚硅氧烷为先驱体,采用先驱体转化法制备SiCf/Si-O-C复合材料.研究了吸收剂含量不同对复合材料的弯曲强度、密度、热膨胀系数的影响,同时测试了材料对雷达波的反射率,结果表明低频带区有良好的吸波性能.对材料微观结构进行了分析讨论,发现界面结构与致密度是SiCf/Si-O-C复合材料具有高性能的主要原因.
关键词:
Si-O-C
,
聚硅氧烷
,
先驱体转化
,
陶瓷基复合材料
,
吸波性能
王其坤
,
胡海峰
,
陈朝辉
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.04.015
针对高超音速飞行器、可重复使用运载器和下一代火箭发动机等超高温使用环境的工况要求,提出在2D C/SiC复合材料中引入耐超高温ZrC填料.采用先驱体转化法制备了不同ZrC含量的2D C/SiC-ZrC新型复合材料,考察了ZrC含量对材料力学性能、抗烧蚀性能和组成结构的影响.结果表明,材料的弯曲强度和弯曲模量随着ZrC含量的增加有一定程度的下降,材料的抗烧蚀性能明显提高,其中ZrC含量最高(33.3vol%)的试样S-50弯曲强度和弯曲模量均最低,分别为192.1MPa和27.5GPa;经氧乙炔焰烧蚀考核60s后,表面温度达到2123℃,试样表现出最低的烧蚀率,线烧蚀率为0.004mm/s,质量烧蚀率为0.006g/s.
关键词:
C/SiC-ZrC
,
先驱体转化
,
力学性能
,
抗烧蚀性能
,
微观结构
马青松
,
陈朝辉
,
郑文伟
,
胡海峰
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.05.010
以聚硅氧烷为先驱体,采用先驱体转化法制备三维编织Cf/Si-O-C复合材料.研究发现,第一次裂解时采用热压辅助可以明显提高材料的致密度和力学性能.第一次在1600℃/10MPa的条件下热压裂解5min,后续真空浸渍-常压裂解处理六个周期所制得的材料具有较高的力学性能,其弯曲强度和断裂韧性分别为502MPa,23.7MPa.m1/2.讨论了制备工艺对材料结构和性能的影响,理想的界面结构与较高的致密度是其具有高性能的主要原因.
关键词:
Si-O-C
,
先驱体转化
,
热压
,
三维编织碳纤维增强
,
陶瓷基复合材料
