刘荣军
,
曹英斌
,
龙宪海
,
杨会永
,
曹宇
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151228.002
界面改性涂层对调节复合材料的力学性能起到重要作用。特别是在气相渗硅(GSI)制备 Cf/SiC复合材料时,合适的界面改性涂层一方面保护C纤维不受 Si反应侵蚀,另一方面调节 C 纤维和 SiC 基体的界面结合状况。通过在3D-C纤维预制件中制备先驱体浸渍-裂解(PIP)SiC涂层来进行界面改性,研究了 PIP-SiC涂层对 GSI Cf/SiC复合材料力学性能的影响。结果表明：无涂层改性的 GSI Cf/SiC复合材料力学性能较差,呈现脆性断裂特征,其弯曲强度、弯曲模量和断裂韧性分别为87.6 MPa、56.9 GPa 和2.1 MPa·m1/2。具有 PIP-SiC 界面改性涂层的Cf/SiC复合材料力学性能得到改善,PIP-SiC涂层改性后,GSI Cf/SiC 复合材料的弯曲强度、弯曲模量和断裂韧性随着PIP-SiC周期数的增加而降低,PIP-SiC为1个周期制备的 GSI Cf/SiC复合材料的力学性能最高,其弯曲强度、弯曲模量、断裂韧性分别为185.2 MPa、91.1 GPa 和5.5 MPa·m1/2。PIP-SiC 界面改性涂层的作用机制主要体现在载荷传递和“阻挡”Si的侵蚀2个方面。
关键词:
先驱体浸渍-裂解
,
SiC
,
界面改性
,
气相渗硅
,
Cf/SiC
宋盛星
,
殷杰
,
朱云洲
,
黄毅华
,
刘学建
,
黄政仁
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160275
本研究提出一种C?SiC复合材料表面改性新方法为水基浆料涂覆结合原位反应烧结工艺.系统研究了SiC和炭黑在水基浆料中的共分散、粘结剂的量和浆料固含量对浆料流变性能的影响、涂层的微观结构和性能等.研究结果表明:采用水基浆料涂覆工艺可在基材表面制备一层气孔率达49％的多孔C/SiC预涂层;通过液相渗硅原位反应工艺,多孔预涂层转变为高致密、与基材强结合的光学涂层,并且在涂层与基材间形成了～15μm的化学反应过渡层;Si/SiC涂层的维氏硬度为(14.19±0.46) GPa,断裂韧性为(3.02±0.30) MPa·m1/2;经过精细研磨抛光,涂层的表面粗糙度可达2.97 nm RMS.
关键词:
Si/SiC涂层
,
Cf/SiC
,
水基浆料涂覆
,
反应烧结
周清
,
董绍明
,
丁玉生
,
张翔宇
,
王震
,
黄政仁
,
江东亮
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.01142
在1650℃气相渗硅(Vapor Silicon Infiltration-VSI)制备了3D碳纤维增强SiC基复合材料(Cf/SiC), 其密度约为1.85g/cm3. 当C/SiC界面涂层存在时, 气相渗硅Cf/SiC强度为239.5MPa; 而无界面涂层存在时, Cf/SiC弯曲强度大幅下降, 约为67.4MPa. 无界面涂层保护时, 气相渗硅过程中纤维与硅蒸气发生反应, 使得纤维硅化, 造成材料性能下降. 纤维表面沉积的C/SiC涂层, 不仅保护纤维, 避免被硅侵蚀, 而且具有弱化界面、偏转裂纹等作用, 复合材料的断裂功得到显著提高. 将气相渗硅温度提高到1700℃后, 有界面涂层存在情况下Cf/SiC复合材料密度显著提高, 达到2.25g/cm3, 强度基本与1650℃时相当.
关键词:
Cf/SiC
,
vapor silicon infiltration
,
interphase
李伟
,
陈朝辉
稀有金属材料与工程
用N2等温吸附法研究了PIP工艺制备3D Cf/SiC复合材料内部微观结构.结果表明,复合材料内部为多孔结构,孔隙形状多样,平均孔径小于10 nm,孔径分布集中,比表面积为3.41 m2/g.结合吸附理论,认为由B.E.T方程及F.H.H方程计算分形维数值分别反映了孔隙表面的粗糙形貌和孔隙分布复杂拓扑结构.与其它试验结果对比发现,受自身机理所限,等温吸附法仅能表征材料内纳米级中微孔,对100 nm以上大孔难以测量,因而无法全面表征Cf/SiC复合材料孔隙特征.
关键词:
Cf/SiC
,
等温吸附曲线
,
孔隙
,
分形
王志毅
,
周新贵
,
羊建高
,
王松
,
周长城
,
刘学业
,
于海蛟
,
黄泽兰
稀有金属材料与工程
以聚碳硅烷(PCS)为先驱体,T300碳纤维和光威(GW)碳纤维为增强纤维,采用先驱体浸渍-裂解工艺(PIP)分别制备了Cf/SiC复合材料.在相同工艺条件下,所制备GW碳纤维复合材料的力学性能达到了T300纤维复合材料的性能水平,两种纤维增强SiC基复合材料抗弯强度分别为364 MPa和437 MPa.采用扫描电镜观察试样断口形貌及纤维拔出情况,并分析了复合材料的结构和性能差异.
关键词:
碳纤维
,
Cf/SiC
,
复合材料
,
有机先驱体
陈波
,
熊华平
,
程耀永
,
毛唯
,
叶雷
,
李晓红
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.10.007
选用Ag-35.5Cu-1.8Ti 和Ag-27.4Cu-4.4Ti两种钎料,在880℃/10min钎焊规范下进行了Cf/SiC陶瓷基复合材料的钎焊实验.实验结果表明,钎焊接头中央为典型的Ag-Cu共晶组织,而在钎料与Cf/SiC母材的界面处形成了扩散反应层,Ti在该层中富集.通过界面X射线衍射分析,确定界面存在TiC相,但未检测到Ti-Si相.分析了界面反应机理.接头强度试验结果表明,采用Ag-35.5Cu-1.8Ti钎料获得接头的三点弯曲强度为132.5MPa,而Ag-27.4Cu-4.4Ti对应的接头强度为159.5MPa,分析认为,Ti在钎料中的活性是决定接头性能的关键因素之一,即接头强度随着钎料中Ti活性的提高而呈现增加的趋势.
关键词:
Ag-Cu-Ti
,
Cf/SiC
,
钎焊
,
反应层
刘荣军
,
周新贵
,
张长瑞
,
周安郴
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2000.03.011
采用包渗法制备了Cf/SiC陶瓷基复合材料MoSi2 -SiC-Si防氧化涂层,研究了渗层同埋粉关系、包渗时间对包渗结果的影响,并对涂层防氧化性能进行了分析.结果表明:包渗法制得的涂层致密、无裂纹,涂层起到了良好的防氧化作用,1 40 0℃在空气中氧化1 h后试样的质量保留率为94.1%,保留强度为294.0 MPa.
关键词:
Cf/SiC
,
MoSi2-SiC-Si涂层
,
防氧化
,
包渗法
周新贵
,
张长瑞
,
何新波
,
李银奎
,
周安郴
,
曹英斌
,
马江
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.03.011
采用经过热解碳涂层的M40JB碳纤维,以有机硅先驱体聚碳硅烷为粘结剂,热压烧结制备了Cf/SiC复合材料,测试了复合材料的性能并进行了对比,同时运用SEM,TEM等分析手段对复合材料的微观结构进行了表征.结果表明:所采用的碳纤维热解碳涂层对复合材料的性能有较大的影响,较好的热压温度为1850℃,压力为25MPa.
关键词:
热解碳涂层
,
Cf/SiC
,
热压烧结
,
先驱体
王松
,
陈朝辉
,
索相波
,
郑文伟
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2004.12.010
以聚碳硅烷先驱体浸渍裂解工艺制备T300碳纤维增强3D Cf/SiC复合材料,研究了T300碳纤维预先热处理对材料性能的影响.结果表明,热处理能够弱化Cf/SiC复合材料中纤维-基体界面结合,减少碳纤维在复合过程的损伤,显著提高复合材料性能.纤维经热处理后制备的Cf/SiC复合材料弯曲强度和断裂韧性分别从未经处理的154MPa,4.8MPa·m1/2提高到437MPa,20.4 MPa·m1/2.
关键词:
T300碳纤维
,
热处理
,
Cf/SiC
,
先驱体浸渍裂解
