CVI法制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料

在连续纤维增韧陶瓷基复合材料制备领域，ＣＶＩ法是目前已经实用并成为商品化的方法，这种方法能在较低温度了制备出形状复合，近尺寸和纤维体积分数高的陶瓷基复合材料，并能实现微观尺度上的成分设计，ＣＶＩ的最基本问题是物质的传输和化学反应动力学，纤维和基本间的界面，是影响复合材料力学性能的关键，本文旨在从ＣＶＩ的基本理论，方法和影响复合材料力学的因素出发，以国内外有关研究的水平及现状进行了分析。     

高含量颗粒增强铝基复合材料的搅拌铸造

通过改进复合材料搅拌器,优化机械复合搅拌工艺,制备出体积分数达31.5%的碳化硅颗粒增强铝基复合材料.复合材料中增强颗粒分布均匀,材料致密,为高含量颗粒增强铝基复合材料的制造提供了一种简单、经济生产方法.     

铀及铀合金熔体与石墨坩埚涂层反应的热力学分析

利用热力学计算,分析了一些材料在高温下与金属铀及铀合金反应的可能性,得到了这些反应ΔG°与温度的关系图。通过比较和分析这些材料对铀及铀合金熔体在高温下的化学稳定性,发现氧化钇对金属铀和铀合金熔体的化学稳定性最好,为熔铸金属铀和铀合金的石墨坩埚理想涂层材料。     

CSCVI法快速制备C纤维增韧SiC基复合材料及其微观结构

采用一种改进的 CVI工艺 (CSCVI法 )制备连续炭纤维增韧 Si C基复合材料 ,使预制体的编织与 Si C基体的沉积同步复合进行。在不同的工艺条件下 ,制备了 C/Si C复合材料 ,观察了其微观结构。结果表明 :CSCVI- C/Si C中的残留孔隙很小且明显小于 ICVI- C/Si C中的残留孔隙 ;CSCVI具有快速制备孔隙率低、体积密度较高的 C/Si C复合材料的能力 ;纤维束缠绕转轴的线速度直接影响到 C/Si C的显气孔率、纤维束间 Si C基体墙的厚度和 C/Si C复合材料的最终体积密度。     

PIP结合CVI制备氧化铝-莫来石陶瓷基复合材料

通过PIP结合CVI法制备了C纤维增初三维氧化铝-莫来石陶瓷基复合材料,采用CVD法制备了防氧化涂层,研究了复合材料致密化过程、复合材料的物相、微观结构、力学性能和抗氧化性能。结果表明,CVI能够将氧化硅引入到多孔氧化铝基体内部,1400℃处理后氧化硅与氧化铝完全反应生成莫来石,显著提高了仅以PIP法制备的多孔氧化铝基复合材料的力学性能,CVD制备的氧化硅涂层有效阻止了氧气的侵入,复合材料在1200℃大气环境下保温50h后,试样三点弯曲强度保持率为70％。     

连续纤维增韧碳化硅基复合材料内耗特征及机制

采用强迫振动法研究了不同应变振幅下C/SiC和SiC/SiC复合材料从室温到600℃的内耗特征,并讨论了其内耗产生机制.结果表明,C/SiC复合材料内耗随温度升高先减小, 后增加,并在120℃附近达到最小值;SiC/SiC复合材料内耗随温度升高一直增加;C/SiC 复合材料具有比SiC/SiC复合材料更高的内耗水平和更低的动态模量;C/SiC和SiC/SiC复合材料内耗随应变振幅增加而减小,但动态模量和应变振幅无关.     

纤维编织结构对碳纤维增强碳化硅复合材料热膨胀和热扩散系数的影响

分别采用热膨胀仪和激光脉冲热导仪测量了2维、2.5维和3维纤维编织结构的碳纤维增强碳化硅(carbon fiber reinforced silicon carbide,C/SiC)复合材料从室温到1 400℃温度范围内纵向和横向热膨胀系数,以及厚度方向的热扩散系数.用扫描电镜、光学显微镜观察了样品的微结构.结果表明:低温段(700℃以下),3种C/SiC的纵向和横向热膨胀系数均随温度的升高而缓慢增大,并在700℃之后出现不同程度的波动;高温段(700℃以上),它们的纵向热膨胀系数和2维C/SiC的横向热膨胀系数随温度的升高而减小,而2.5维和3维C/SiC的横向热膨胀系数则随着温度的升高而迅速增大.三者厚度方向的热扩散系数均随温度的升高而减小,3维C/SiC的热扩散系数最大,分别是2.5维C/SiC和2维C/SiC的1～1.2和1.4～2倍.     

三维针刺碳/碳化硅刹车材料的摩擦磨损性能

采用单向加压浸渍、加压固化和碳化制备了密度为1.20g/cm3的多孔碳纤维增强碳(carbon fiber reinforced carbon,C/C)复合材料,然后利用反应熔体浸渗法制备了密度为2.11g/cm3的低成本三维针刺碳纤维增强碳化硅(carbon fiber reinforced silicon carbide,C/SiC)刹车材料,研究了材料的微结构和摩擦磨损性能.结果表明:随刹车速度升高,刹车盘的平均磨损率逐渐升高,而平均摩擦系数先升高后降低,刹车速度为15m/s时,摩擦系数达到最大值0.57.低速刹车时摩擦系数曲线光滑、平稳上升;高速时曲线出现波动,存在"翘尾".低速刹车时磨屑为大颗粒,摩擦面上犁沟明显;高速时宏观犁沟消失,微米级磨屑弥散分布于摩擦面.     

刹车速度对C/C-SiC复合材料摩擦磨损性能的影响

对反应熔体渗透工艺制备的C/C-SiC复合材料,在MM-1000型摩擦磨损试验机上进行了模拟飞机制动刹车实验,重点研究了C/C-SiC复合材料在不同刹车速度下的摩擦磨损性能.研究表明:随着刹车速度的增加,C/C-SiC复合材料的摩擦系数先少许增加然后再减小,在10 m/s时达到最大值0.52.磨损率在低速时保持较低的数值,随着刹车速度的增加呈线性增加,但仍小于C/C复合材料的磨损率,表明C/C-SiC复合材料具有优良的耐磨损性能.当刹车速度超过20 m/s时,由于能载水平较高,摩擦表面出现犁沟现象并形成大量球状磨屑,摩擦系数急剧减小.     

SO_x气氛下硫铝酸钙贝利特水泥相的组成变化

<正> 硫铝酸钙贝利特水泥(SAB)是一种低能耗水泥,具有广泛的应用前景。它的生成温度比普通波特兰水泥(OPC)低200～300℃。不仅可以利用天然原料生产,还可以利用工业副产品(废料)来生产,如飞灰、赤泥、高炉矿渣和净化废气得来的石膏等。中国在许多水泥厂实现了回转窑烧制富含C_4A_3S的SAB水泥工业产品。