刘伟
,
曹腊梅
,
王岭
,
徐彩虹
,
益小苏
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.06.001
采用流变仪研究了聚硼硅氮烷作为RTM树脂的成型工艺性能,进而采用RTM工艺成型出复合材料坯体,再经过重复的浸渍-常压裂解工艺制备了Cf/SiBCN陶瓷基复合材料,详细研究了RTM成型缺陷对复合材料的厚度、密度以及力学性能等方面的影响.结果表明:聚硼硅氮烷完全满足RTM成型工艺对流变性能的要求;RTM成型缺陷会进一步加剧复合材料的膨胀,使复合材料的厚度明显增大;同时会降低浸渍裂解前期复合材料的密度;最终复合材料的抗弯强度和模量均略有降低.
关键词:
RTM
,
SiBCN陶瓷
,
陶瓷基复合材料
,
聚硼硅氮烷
许云书
机械工程材料
传统CVD法合成的SiC纤维其最高使用温度仅有900℃,氧化先驱丝法制备的SiC纤维也只能用于1 000℃以下。主要介绍了我国射线化学合成法制备耐高温抗氧化的SiC纤维（使用温度高于1 600℃,单丝抗拉强度达2.2～2.7GPa）的系列关键技术,及其基于这些技术制备圆形截面管状SiC纤维（外径为10～15μm,壁厚2～3μm）的技术;同时也简介了射线化学应用于纳米微孔SiC功能陶瓷以及SiCf/SiC陶瓷基复合材料等方面的研究进展。
关键词:
射线化学
,
SiC纤维
,
SiC纤维管
,
陶瓷基复合材料
熊华平
,
毛建英
,
陈冰清
,
王群
,
吴世彪
,
李晓红
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.10.001
Ti-Al系金属间化合物、陶瓷和陶瓷基复合材料这两大类轻质高温结构材料在航空、航天领域具有很好的应用前景,本文在分析大量文献的基础上,评述了国内外焊接技术主要研究进展,包括材料的可焊性研究进展、不同焊接方法和不同材料组合焊接接头对应的性能以及焊接技术应用研究进展,指出耐高温焊接材料的研制、两大类轻质高温结构材料与异种材料组合的连接技术以及实际焊接接头的考核应用研究应该是今后本领域的重点研究方向.
关键词:
金属间化合物
,
陶瓷基复合材料
,
焊接
,
强度
,
界面
李乾
,
孙旭东
,
修稚萌
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00955
研究了Ni和Ti的添加对真空热压烧结方法制备的Al2O3-Ti(C,N)陶瓷基复合材料的显微组织和力学性能的影响. 发现添加Ni和Ti的复合材料主要由Al2O3、Ti(C,N)和Ni组成, 没有发现存在金属Ti. Ti由于非常活泼, 在热压烧结过程中可能与石墨模具产生的含C气氛反应生成TiC, 或与高温下Ti(C,N)的少量分解产生的N2气氛反应生成TiN, 这有利于减少复合材料中的气孔. 适量添加Ni可通过液相烧结促进复合材料的致密化, 提高复合材料的相对密度, 并能通过产生裂纹偏转和裂纹桥联提高复合材料的断裂韧性. 热压温度为1550℃、等摩尔比的Ni和Ti混合粉末添加量为5vol%时, Al2O3-Ti(C,N)-Ni-Ti复合材料的相对密度为99.6%, 硬度为21GPa, 抗弯强度为818MPa, 断裂韧性为8.1 MPa·m1/2.
关键词:
陶瓷基复合材料
,
Al2O3-Ti(C, N)
,
Ni
,
Ti
,
hot pressing
,
mechanical property
王锟
,
陈刘定
,
郑翔
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.1.015
通过单向拉伸试验,对比研究平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料在室温和高温(1300℃,包括惰性气氛和湿氧气氛)环境下的宏观力学特性,并采用光学显微镜和扫描电镜对试件断口进行显微观察,分析其损伤模式和破坏机理.结果表明: C/SiC复合材料的室温和高温拉伸行为通常表现为非线性特征,在低应力时就开始出现损伤;纤维与基体之间界面滑行阻力的降低使C/SiC复合材料在高温惰性气氛环境下的拉伸强度和破坏应变均比室温下的高;碳纤维的氧化严重影响材料的承载能力导致高温湿氧环境下的拉伸强度和破坏应变均比室温下的低; C/SiC复合材料室温和高温下的拉伸均呈现韧性断裂,断口较为相似,只是纤维拔出长度和断口的平齐程度有所不同,其中高温惰性气氛环境下纤维拔出最长,高温湿氧环境下试件断口有明显的被氧化痕迹;0°纤维束表面基体开裂、明显的层间分层以及0°纤维和纤维束的拔出和断裂同时携带90°纤维束拔出是C/SiC复合材料在室温和高温下的拉伸破坏机理.
关键词:
平纹编织C/SiC
,
陶瓷基复合材料
,
拉伸行为
,
损伤机理
方光武
,
高希光
,
宋迎东
复合材料学报
建立了分析单向纤维增强陶瓷基复合材料力学特性的界面摩擦模型.采用基体应变能准则对基体损伤状态进行预测；由Weibull分布模型拟合出纤维断裂分数；将界面磨损处理为纤维/基体相对滑移历程的函数τi=τi(△δ),很好地表征了不同位置纤维/基体相对滑移历程不同所引起的界面磨损程度的区别.运用该模型分析了准静态加载和拉-拉循环载荷下的应力-应变特性,预测结果与实验数据吻合较好.最后采用此模型研究了任意载荷历程下界面的滑移规律.
关键词:
陶瓷基复合材料
,
界面摩擦模型
,
界面滑移
,
载荷历程
,
滑移区
郝秉磊
,
殷小玮
,
刘小瀛
,
张立同
,
成来飞
,
李权
复合材料学报
通过对C/SiC陶瓷基复合材料螺栓连接件的模态进行计算和试验分析,确定了其模态参数和振动响应特性;然后通过对C/SiC陶瓷基复合材料螺栓连接件进行正弦扫频振动试验,研究了拧紧力矩对螺栓连接件振动性能的影响规律;最后研究了液态聚硼硅氮烷(L PBSZ)对C/SiC陶瓷基复合材料螺栓连接件防松性能的影响.研究结果表明:一阶和三阶固有计算模态频率与试验模态频率一致,因此可以采用有限元分析方法对C/SiC陶瓷基复合材料螺栓连接件进行振动响应特性分析;采用正弦扫频振动频谱信号差值曲线分析方法可以检测螺栓连接件是否松动;SEM观察表明,L PBSZ改性的C/SiC陶瓷基复合材料螺栓连接件的螺纹副间形成陶瓷填充体,使得螺纹与螺母间有效摩擦系数和有效摩擦面积增加,因此螺母松脱退出的力矩增大,提高了C/SiC陶瓷基复合材料螺栓连接件的防松可靠性能.
关键词:
C/SiC
,
陶瓷基复合材料
,
螺栓连接件
,
模态
,
振动
,
防松
陶永强
,
李晶
,
矫桂琼
,
王波
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2016.01.014
将二维编织结构简化为(0°/90°)s正交铺层结构.采用含损伤变量的剪滞分析理论,解得双向等轴拉伸载荷下,0°层和90°层开裂后各层的应力分布;基于随机基体裂纹演化理论,随机纤维损伤和最终失效理论,确定了0°层和90°层沿纤维方向的应力-应变关系,以及切线拉伸模量与施加载荷之间的关系;然后,将切线拉伸模量代入正交铺层结构的剪滞分析中,进而预测出二维编织陶瓷基复合材料在双向等轴拉伸载荷下的应力-应变关系.预测结果表明:在双向等轴拉伸载荷下,二维编织陶瓷基复合材料的横向和纵向应力-应变曲线基本相同,与单向加载时的应力-应变曲线相近.
关键词:
陶瓷基复合材料
,
二维
,
双向拉伸
,
应力-应变行为
,
剪滞分析
王超杰
,
王梦楠
,
阎涛
,
袁广民
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160511
针对现有蓝宝石光纤温度传感器测温上限难以突破1700℃的瓶颈问题，本文分别从传感器测温结构和感温材料两方面进行了分析改进，以满足对2000～2500℃超高温的测量需求。提出了一种接触－非接触相结合的新型传感器测温结构，并结合非接触式测温结构特点给出了Plank黑体辐射温度误差补偿公式，解决了非接触结构的准确测温问题。结合不同感温材料特性分别对难熔金属、陶瓷基复合材料和C／C复合材料的高温性能进行分析比较，包括材料强度、密度、抗氧化性、塑性、熔点等，筛选出适合作为超高温传感器的备选感温材料。针对筛选出的感温材料设计了抗热震性试验和抗氧化烧蚀试验，实验结果表明HfB2－SiC复合材料能够满足超高温环境下对感温材料物理特性的特殊需求。传感器温度试验结果表明，采用接触－非接触式新结构和HfB2－SiC感温材料的新型光纤温度传感器可对2500℃高温进行长时间稳定测量，测量精度达到±1％。
关键词:
光纤温度传感器
,
超高温
,
接触-非接触
,
测温结构
,
感温材料
,
陶瓷基复合材料
