C—B4C—SiC复合材料抗氧化性能的研究

对碳／陶瓷复合材料（Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ）的抗氧化性能进行了研究。结果表明：Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ复合材料抗氧化性能比碳素材料大大提高，而且烧结助剂对Ｃ－Ｂ４ＣＳｉＣ复合材料的抗氧化性能影响很大。在复合材料中分别加入了Ａｌ，Ａｌ２Ｏ３，Ｎｉ，Ｔｉ，ＴｉＣ，Ｓｉ等不同烧结助剂，发现添加Ｎｉ的材料抗氧化性能最佳，经１０００℃氧化１５ｈ后，氧化度小于０．５％；加入Ｔｉ，Ｓｉ和ＴｉＣ的次之，不加烧结助剂的又次之     

C—SiC—B4C复合材料的非等温氧化

研究B4C／SiC值不同的三种C－SiC－B4C复合材料在非等温氧化过程中的失重／增重行为。发现B4C／SiC值不同．复合材料的氧化行为有较大差异．当B4C／SiC值为0．2时,复合材料在773～1573K的实验温度区间内表现为净失重;当B4C／SiC值为0．4和0．6时,则在不同的温度区间出现不同程度的增重现象,B4C／SiC值越大,增重越明显;高温（1473K以上）氧化时,B4C／SiC值越大则氧化速率越大。SEM观察到复合材料氧化后．表面生成完整或部分完整的氧化物玻璃保护层,其完整程度大致与复合材料的氧化失重结果相一致。     

采用在SiC毡上CVD—SiC涂层提高C／C复合材料抗氧化性能

最近发展起来的SiC纤维复合涂层，也就是SiC/SiC层与化学气相沉积（CVD）SiC结合形成复合涂层，已能够在高温下提高C／C复合材料的抗氧化性。形成的SiC纤维复合涂层约300μm厚，生产时先将SiC毡覆盖在3D－C／C基体材料上，然后浸渍一种碳粉与硅粉均匀分散的料浆进行化学气要沉积。通过化学气相沉积（CVD）过程，在复合材料上形成致密的涂层。在CO2－H2O－N2组成的混合气体（CO2 9％、N273％、H2O18％），1700℃下进行5h氧化实验，结果发现有SiC毡增强复合涂层比没有SiC毡增强复合材料失重率低。SiC纤维毡复合涂层由双层结构组成，里层是多气孔的SiC/SiC纤维层，外层为致密的SiC涂层。由于SiC/SiC纤维层热膨胀系数介于C／C复合基体材料与CVD－SiC涂层之间，因此，SiC/SiC中间层在复合材料中起了重要作用，从而由于热膨胀系数不同产生的热应力致使涂层开裂降低到最低程度。涂层试样氧化后，采用缓冲冲床（MSP）测试其残余强度。MSP测试结果表明氧化后C／C复合材料强度值呈发散性，从纤维折断面看有z轴方向分布纤维存在。然而，这种方法仅适用于测试小尺寸试样。从这篇论文中，可看出涂层后的C／C复合材料有高的抗氧化性，其氧化后仍能保持高的残余强度。     

C/C复合材料抗氧化耐高温SiC陶瓷涂层的研究

采用高温反应法和PVD法在SiC工业合成炉内制备了C/C复合材料耐高温抗氧化SiC陶瓷涂层.用XRD、SEM对其物相组成和显微结构进行了表征与分析,讨论了涂层的形成机理,并研究了其高温氧化性能.研究结果表明,所制备的陶瓷涂层主要由α-SiCβ-SiC组成,晶粒发育完整,涂层表面致密、无裂纹,且与碳基体结合紧密,涂层厚度约600μm,涂层抗氧化性良好,在1500℃空气中氧化10h失重约为0.3%.     

SiC/FexSiy复合材料抗氧化性能研究

对以铁尾矿为主要原料制备的SiC/FexSiy复合材料进行抗氧化性能实验.变温氧化实验结果表明,复合材料在1000℃下有很好的抗氧化性能,而在1180℃以上氧化明显加剧.随氧化时间的延长,扩散成为控制性环节,表现为保护性氧化.复合材料在整个变温氧化过程中,表现为先失重再增重;1210℃时,增重达到最大值;整个变温氧化过程分为三个阶段:(1)增重阶段;(2)恒重阶段;(3)失重阶段.复合材料的氧化规律服从化学反应控速-混合控速-扩散控速三段模型.通过对复合材料恒温氧化动力学推导,求出材料在不同阶段表观活化能及频率因子,进而可推导出各阶段氧化速度常数k和温度T(K)的经验关系式.     

B4C(W,Ti)C陶瓷复合材料的制备及其性能

采用热压烧结工艺制备了B4C/(W,Ti)C陶瓷复合材料.研究表明:B4C/(W,Ti)C陶瓷材料烧结时将产生化学反应,反应产物为TiB2和W2B5.B4C/(W,Ti)C陶瓷材料的性能与(W,Ti)C的含量密切相关,随(W,Ti)C含量的增加,材料的致密度、抗弯强度和断裂韧性逐渐增加,硬度逐渐减小;当保温时间低于50min时,材料的致密度、抗弯强度和硬度显著降低;B4C/(W,Ti)C陶瓷复合材料的最佳性能参数为:抗弯强度693MPa,维氏硬度23.5GPa,断裂韧性3.9MPa·m1/2.磨损实验表明,B4C/(W,Ti)C陶瓷材料在低速小载荷的实验条件下,耐磨性能优异,在高速大载荷的实验条件下,磨损过程中局部点的高温导致试样表面发生氧化,加剧了材料的磨损.     

基体改性对SiC/SiC复合材料高温抗氧化性能的影响

采用先驱体浸渍-裂解工艺结合三种基体改性方式制备了SiC/SiC复合材料,通过形貌分析和力学性能测试,分析了基体改性对Si C/SiC复合材料高温抗氧化性能的影响。研究表明,经1200℃静态空气氧化100h后,三种基体改性的复合材料弯曲强度几乎没有下降,氧化200h后,弯曲强度保留率均可达到80%;氧化300h后,复合材料内部结构没有氧化现象,表面区域界面层的氧化程度降低。改性基体中的B元素氧化生成液相封填SiC涂层表面,延缓了SiC涂层的氧化进程,并阻止氧化介质进入复合材料内部,保护纤维和界面层,从而使SiC/SiC复合材料的长时静态高温抗氧化性能明显提高。     

C－B_4C－SiC复合材料抗氧化性能的研究

对碳／陶瓷复合材料（Ｃ－Ｂ＿４Ｃ－ＳｉＣ）的抗氧化性能进行了研究，结果表明：Ｃ－Ｂ＿４Ｃ－ＳｉＣ复合材料抗氧化性能比碳素材料大大提高，而且烧结助剂对Ｃ－Ｂ＿４Ｃ－ＳｉＣ复合材料的抗氧化性能影响很大。在复合材料中分别加入了Ａｌ，Ａｌ＿２Ｏ＿３，Ｎｉ，Ｔｉ，ＴｉＣ，Ｓｉ等不同烧结助剂，发现添加Ｎｉ的材料抗氧化性能最佳，经１０００℃氧化１５ｈ后，氧化度小于０．５％；加入Ｔｉ，Ｓｉ和ＴｉＣ的次之，不加烧结助剂的又次之，加入Ａｌ和Ａｌ＿２Ｏ＿３的最差。     

基于铝粉为原料制备的三元碳化物Al4SiC4的研究进展

本文综合介绍Al4SiC4的最新研究进展。三元碳化物Al4SiC4属于六方晶体结构，空间群为P63mc,它具有优异的的高温抗氧化性能；优良的热稳定性和良好的室温及高温力学性能等。     

基体改性剂含量对C/C复合材料抗氧化性能的影响

采用氧化烧蚀试验研究了改性剂硼玻璃含量对Ｃ／Ｃ复合材料抗氧化性能的影响,通过扫描电镜（ＳＥＭ）观察分析了其抗氧化机理。结果表明：随着改性剂硼玻璃含量的增加,基体改性Ｃ／Ｃ复合材料的显气孔率逐渐降低,抗氧化能力逐渐增强,当硼玻璃的含量超高９．０ｗｔ％后,Ｃ／Ｃ复合材料抗氧化能力的提高趋于平缓;在基体改性Ｃ／Ｃ复合材料的氧化过程中,改性剂硼玻璃起到了内外涂层的作用,使其抗氧化能力大大提高。     

C／C复合材料抗氧化研究现状

结合国内外近几年研究报道,综述了C／C复合材料抗氧化方法,对各种涂层系统进行评述。文章最后展望了C／C复合材料高温抗氧化保护的研究方向。     

炭／炭复合材料抗氧化研究

Ｃ／Ｃ复合材料抗氧化问题是该领域的研究重点。本文根据我校的研究工作论述了Ｃ／Ｃ 复合材料的氧化过程及机理,讨论了不同阶段活化能变化的规律,对Ｃ／Ｃ复合材料抗氧化涂层进行概略分类,介绍了几种先进的涂层及制备方法,并就Ｃ／Ｃ 复合材料抗氧化发展和研究的前沿问题提出一些见解。     

高温氧化预处理对B4C—SiC／C复合材料自愈合抗氧化性的影响

考察了未经和经过１２００℃,１ｈ氧化预处理的两种Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ／Ｃ复合材料样品ＢＳ２０２０和ＢＳ１５３０在８００℃、１０００℃（干燥气）及１０００℃潮湿空气中的氧化行为。结果表明：经过１２００℃氧化预处理后,除了ＢＳ１５３０在８００℃（干燥空气）氧化过程的自愈合抗氧化性改善程度有限外,ＢＳ１５３０在１０００℃（干燥和潮湿空气）、ＢＳ２０２０在８００℃（干燥空气）和１０００℃（干燥和潮湿空气）氧化过     

碳化硼粉末和涂层氧化特性研究

本文研究了碳化硼粉末和等离子喷涂碳化硼涂层的相组成及空气中氧化增重特性。试验结果表明,碳化硼粉末和涂层氧化增重均随温度增加而增加,并呈指数变化,氧化过程为热激活过程,激活能分别为９．６ｋＪ／ｍｏｌ和６．３ｋＪ／ｍｏｌ。导致它们氧化增重行为差异的主要原因是粉体和涂层相组成的差别。电子探针分析结果表明,氧化后碳化硼粉末和涂层的结构和形貌均发生明显变化。     

Si_3N_4陶瓷材料的氧化行为及其抗氧化研究

研究了Si3N4陶瓷材料的氧化行为 ,同时探讨了通过表面处理使Si3N4陶瓷材料表面形成一层Si2 N2 O对其抗氧化性能的影响。实验结果表明 ,Si3N4陶瓷材料在空气中的氧化行为服从抛物线规律。另外 ,用X射线衍射分析 (XRD)和X光电子能谱 (XPS)分析验证了Si2 N2 O层的存在。由于形成了Si2 N2 O层 ,Si3N4陶瓷材料在 130 0℃下氧化 10 0h后 ,氧化增重从原来的 0 .4 2mg/cm2 降低到 0 .2 4mg/cm2 ,其抗氧化性能有了明显的提高。同时 ,表面处理后Si3N4陶瓷材料的强度也有一定的提高 ,其中室温强度从原来的62 1MPa提高到 662MPa。     

先驱体转化法制备C/C-SiC复合材料研究

以多孔C/C复合材料为预制型,聚碳硅烷(PCS)为先驱体,制备了C/C-SiC复合材料。研究了浸渍液浓度和不同C/C复合材料预制体密度等级对C/C-SiC复合材料的密度和力学性能的影响。结果表明:当浸渍液浓度为50%时,复合材料的密度均达到最佳值;不同的预制体密度对制得的复合材料性能有很大的影响,其中初始密度为1.2g/cm3试样制得的复合材料性能达到最优,其密度达到1.786g/cm3,弯曲强度达204.1MPa,剪切强度为16.1MPa,断裂韧性为6.83MPa·m1/2。     

C/C复合刹车材料及防氧化技术研究进展

介绍了Ｃ／Ｃ复合刹车材料的发展进程,国际上主要的飞机刹车机轮公司Ｃ／Ｃ复合材料及防氧化涂料的生产技术和工艺特点,Ｃ／Ｃ复合刹车材料的特性以及国内Ｃ／Ｃ复合刹车材料制备和防氧化技术的部分情况。