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自愈合碳化硅陶瓷基复合材料研究及应用进展 被引量:47
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作者 张立同 成来飞 +4 位作者 徐永东 刘永胜 曾庆丰 董宁 栾新刚 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第3期226-232,共7页
为了满足高推重比航空发动机长时热力氧化环境的使用需求,连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料正朝自愈合方向发展。本文介绍自愈合碳化硅陶瓷基复合材料的微结构与性能,自愈合与强韧化机理,制造方法和工艺特点及其在航空发动机热端部件... 为了满足高推重比航空发动机长时热力氧化环境的使用需求,连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料正朝自愈合方向发展。本文介绍自愈合碳化硅陶瓷基复合材料的微结构与性能,自愈合与强韧化机理,制造方法和工艺特点及其在航空发动机热端部件的应用情况,表明多元多层微结构形成了“层层设防,就地消灭”的氧化防御体系,是复合材料实现自愈合与强韧化的关键。自愈合碳化硅陶瓷基复合材料能够满足发动机高温服役环境要求,显著降低发动机的结构重量,从而有效提高发动机的推重比。 展开更多
关键词 自愈合 碳化硅陶瓷基复合材料 应用 多元多层微结构
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新型碳化硅陶瓷基复合材料的研究进展 被引量:233
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作者 张立同 成来飞 徐永东 《航空制造技术》 北大核心 2003年第1期24-32,共9页
介绍了碳化硅陶瓷基复合材料的应用和发展现状 ,阐述了CVI -CMC -SiC制造技术在我国的研究进展 ,开展了CVI -CMC -SiC的性能与微结构特性的研究和CVI过程控制及其对性能影响的研究 ,研制了多种CMC -SiC和其构件。
关键词 碳化硅陶瓷基复合材料 制造 航天材料 航空发动机 航空材料
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国外航空用陶瓷发展趋势 被引量:7
3
作者 张立同 《航空科学技术》 1994年第6期25-28,共4页
论述了陶瓷复合材料在航空领域的应用背景,介绍了国外陶瓷材料的发展现状及趋势。
关键词 陶瓷复合材料 应用 发展 航空材料
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高温透波材料研究进展 被引量:44
4
作者 韩桂芳 陈照峰 +2 位作者 张立同 成来飞 徐永东 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2003年第1期57-62,共6页
对高马赫数飞行器用高温透波材料的性能要求进行了评述,分析了不同体系高温透波材料的增强模式、力学性能以及电气性能。在此基础上,提出了高温透波材料的发展方向。
关键词 高温诱波材料 二氧化硅 天线罩 介电常数 介电损耗角正切 飞行器
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碳/碳化硅复合材料摩擦磨损性能分析 被引量:28
5
作者 张亚妮 徐永东 +3 位作者 楼建军 张立同 成来飞 陈志军 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2005年第2期49-54,共6页
采用化学气相渗透法制备了碳纤维增强碳化硅(C/C SiC)陶瓷基复合材料,得到不同密度和组分含量的C/C SiC刹车盘试样。对C/C SiC复合材料进行了摩擦磨损性能测试,平均摩擦系数达到 0 23,摩擦稳定性达到0 43,线性磨损率为 9 3μm/次·... 采用化学气相渗透法制备了碳纤维增强碳化硅(C/C SiC)陶瓷基复合材料,得到不同密度和组分含量的C/C SiC刹车盘试样。对C/C SiC复合材料进行了摩擦磨损性能测试,平均摩擦系数达到 0 23,摩擦稳定性达到0 43,线性磨损率为 9 3μm/次·面,质量磨损率为 2 6mg/次·面。当C/C SiC复合材料的密度增大 (1 6g·cm-3→2 2g·cm-3 ),碳含量增大(35%→55% ),摩擦系数和稳定性提高(约 70% ),且摩擦系数随制动次数增加的波动幅度减小;SiC含量升高则反之。C/C SiC复合材料经过多次刹停测试,摩擦系数对制动次数不敏感,表现出良好的摩擦稳定性。经过连续刹车试验,摩擦系数不随表面的起始和最终温度升高而衰退,材料尚无热衰竭趋势。对C/C SiC刹车盘试样的磨损表面形貌及缺陷进行了观察,发现表面磨损质量在航标允许范围内。 展开更多
关键词 C/C-SIC复合材料 陶瓷基复合材料 碳化硅 摩擦磨损性能 化学气相渗透法 摩擦系数 刹车盘 表面磨损 碳纤维增强 试样
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3D C/SiC复合材料基体裂纹间距分布规律 被引量:12
6
作者 张钧 徐永东 +2 位作者 张立同 成来飞 董宁 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2003年第3期11-14,共4页
采用X2拟合优度检验方法对不同界面层厚度的3D C/SiC复合材料基体中裂纹分布进行了研究,结果表明,3D C/SiC复合材料纤维束间基体裂纹间距服从正态分布,而且这种分布是由3D复合材料的编织方式决定的.
关键词 C/SIC复合材料 裂纹间距 分布规律 三维复合材料 正态分布 航空发动机
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2DC/SiC复合材料烧蚀性能分析 被引量:23
7
作者 潘育松 徐永东 +3 位作者 陈照峰 成来飞 张立同 熊党生 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期17-21,共5页
采用氧-乙炔烧蚀试验研究了2DC/SiC复合材料的烧蚀性能,并对2DC/SiC复合材料在氧-乙炔焰流烧蚀条件下的烧蚀机理和烧蚀物理模型进行了初步探讨。结果表明,密度对材料的烧蚀性能有显著的影响,随着密度的增加,材料的线烧蚀率呈下降的趋势... 采用氧-乙炔烧蚀试验研究了2DC/SiC复合材料的烧蚀性能,并对2DC/SiC复合材料在氧-乙炔焰流烧蚀条件下的烧蚀机理和烧蚀物理模型进行了初步探讨。结果表明,密度对材料的烧蚀性能有显著的影响,随着密度的增加,材料的线烧蚀率呈下降的趋势,当密度提高3.4%时,材料的线烧蚀率下降65%。同时,C/SiC复合材料在氧-乙炔条件下的烧蚀机制是热氧化烧蚀、热物理烧蚀和机械冲刷的综合作用。 展开更多
关键词 烧蚀 C/SIC复合材料 烧蚀机理 物理模型
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碳-碳复合材料复合防氧化涂层材料及其制备方法 被引量:22
8
作者 成来飞 张立同 +1 位作者 徐永东 李明军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期129-132,共4页
对以过渡层、阻挡层和封填层组成的复合涂层的材料及其制备方法进行了探讨。确定了液态渗硅制备SiC阻档层,常压变温CVD制备SiC阻挡层和液相法制备SiW封填层的复合涂层制备工艺。研究了制备工艺参数对复合涂层防氧化性能的... 对以过渡层、阻挡层和封填层组成的复合涂层的材料及其制备方法进行了探讨。确定了液态渗硅制备SiC阻档层,常压变温CVD制备SiC阻挡层和液相法制备SiW封填层的复合涂层制备工艺。研究了制备工艺参数对复合涂层防氧化性能的影响。 展开更多
关键词 碳-碳复合材料 防氧化涂层 制备 航空用
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三维针刺碳/碳化硅陶瓷基复合材料及其摩擦磨损性能 被引量:19
9
作者 徐永东 张立同 +6 位作者 成来飞 范尚武 袁毅东 张富宽 田广来 陈志军 楼建军 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2007年第1期28-32,共5页
采用三维针刺的碳纤维预制体,通过化学气相渗透方法制备具有一定密度的C/C复合材料,然后采用反应熔体浸渗方法进行后续致密化处理,得到高致密度的C/S iC复合材料,系统研究了材料的组织结构特征、刹车性能以及摩擦磨损机理。在纤维束内... 采用三维针刺的碳纤维预制体,通过化学气相渗透方法制备具有一定密度的C/C复合材料,然后采用反应熔体浸渗方法进行后续致密化处理,得到高致密度的C/S iC复合材料,系统研究了材料的组织结构特征、刹车性能以及摩擦磨损机理。在纤维束内部每根C纤维单丝之间由化学气相渗透的碳充填形成致密的C/C区域,而在纤维束之间则主要由反应熔体浸渗法生成的S iC、残留S i和C组成。C/S iC复合材料具有非常优异的摩擦磨损性能,摩擦系数变化规律呈典型的马鞍状。平均摩擦系数为0.34,摩擦性能稳定,磨损率低(1.9μm/次.面);摩擦性能几乎不受湿度的影响,湿态衰减仅为2.9%。在摩擦磨损过程中,C/S iC复合材料的表面能够形成连续稳定的摩擦面,磨损表现为典型的磨粒磨损。 展开更多
关键词 三维针刺 碳/碳化硅复合材料 摩擦磨损性能
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C/SiC复合材料在空间环境中的性能研究进展 被引量:10
10
作者 刘小冲 成来飞 +3 位作者 张立同 尹小玮 王一光 刘小瀛 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期127-130,共4页
介绍了空间氧化环境和低温环境对C/SiC复合材料性能的影响。研究表明:空间原子氧环境对C/C-SiC材料中的C相剥蚀严重;原子氧氧化对C/SiC复合材料的力学性能影响较小。原子氧与分子氧的叠加氧化对C/SiC复合材料的性能影响较大。在空间低... 介绍了空间氧化环境和低温环境对C/SiC复合材料性能的影响。研究表明:空间原子氧环境对C/C-SiC材料中的C相剥蚀严重;原子氧氧化对C/SiC复合材料的力学性能影响较小。原子氧与分子氧的叠加氧化对C/SiC复合材料的性能影响较大。在空间低温条件下,C/SiC复合材料的拉伸强度会先降低,然后又逐渐恢复;该材料破坏模式与其高温条件下的破坏模式相同。同时提出了当前研究中存在的问题,并展望了未来的研究方向。 展开更多
关键词 C/SIC复合材料 分子氧 原子氧 超低温 空间环境
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先驱体转化法制备碳化硅陶瓷产率研究评述 被引量:13
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作者 李厚补 张立同 +1 位作者 成来飞 徐永东 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期20-23,共4页
对先驱体转化法制备碳化硅陶瓷产率问题进行了综述。针对先驱体转化法陶瓷产率低的问题,从陶瓷先驱体的设计、先驱体的交联工艺、裂解工艺以及活性填料的添加等方面分析了影响陶瓷产率的各种因素,总结出提高陶瓷产率的措施,最后提出今... 对先驱体转化法制备碳化硅陶瓷产率问题进行了综述。针对先驱体转化法陶瓷产率低的问题,从陶瓷先驱体的设计、先驱体的交联工艺、裂解工艺以及活性填料的添加等方面分析了影响陶瓷产率的各种因素,总结出提高陶瓷产率的措施,最后提出今后进一步研究的方向。 展开更多
关键词 先驱体 陶瓷产率 交联 裂解 活性填料
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C/SiC复合材料热辐射性能研究 被引量:9
12
作者 武文明 成来飞 +2 位作者 张立同 徐永东 陈杰锋 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期303-307,共5页
利用稳态量热计法和傅里叶红外光谱仪分别测定了C/S iC复合材料在90℃时的半球向总发射率和室温法向光谱反射率。研究了纤维预制体编织方式、涂层厚度及表面形貌对C/S iC复合材料热辐射性能的影响。结果表明,3D C/S iC复合材料的热辐射... 利用稳态量热计法和傅里叶红外光谱仪分别测定了C/S iC复合材料在90℃时的半球向总发射率和室温法向光谱反射率。研究了纤维预制体编织方式、涂层厚度及表面形貌对C/S iC复合材料热辐射性能的影响。结果表明,3D C/S iC复合材料的热辐射性能优于2D C/S iC。2D C/S iC的总发射率为0.78,3D C/S iC达到0.82;S iC涂层厚度对C/S iC复合材料的热辐射性能影响很大,随着S iC涂层厚度的增加,C/S iC总发射率先降低后上升,最高值可达0.85;表面抛光后C/S iC复合材料热辐射性能有所下降,2D和3D C/S iC总发射率分别为0.74和0.75。 展开更多
关键词 C/SIC复合材料 半球向总发射率 法向光谱反射率 预制体编织方式 涂层厚度
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氧化物陶瓷基复合材料研究进展 被引量:8
13
作者 韩桂芳 陈照峰 +2 位作者 张立同 成来飞 徐永东 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期8-11,20,共5页
从基体和纤维的选择、制备工艺等几方面综述了国内外氧化物陶瓷基复合材料的研究现状 ,着重阐述了溶胶—凝胶法、化学气相渗透法、反应熔体浸渗法、先驱体浸渗热解法、电泳沉积法、浆料浸渗热压和浆料浸渗结合氧化物先驱体浸渗热解法等... 从基体和纤维的选择、制备工艺等几方面综述了国内外氧化物陶瓷基复合材料的研究现状 ,着重阐述了溶胶—凝胶法、化学气相渗透法、反应熔体浸渗法、先驱体浸渗热解法、电泳沉积法、浆料浸渗热压和浆料浸渗结合氧化物先驱体浸渗热解法等氧化物基复合材料制备工艺原理及其优缺点。 展开更多
关键词 氧化物陶瓷基复合材料 制备 航空发动机 先驱体浸渗热解法 反应熔体浸渗法 化学气相渗透法 基体
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MOCVD法制备多层Ir涂层的显微结构 被引量:13
14
作者 杨文彬 张立同 +2 位作者 成来飞 华云峰 徐永东 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期56-59,共4页
以三乙酰丙酮铱为先驱体,采用金属有机物化学气相沉积法,通过变温多次沉积在石英基片和热解碳层上制备出多层Ir涂层。XRD研究表明,Ir涂层呈多晶态。试样冲击断裂后,SEM观察横截面显示,涂层与基片以及涂层之间结合良好,无层间开裂发生。... 以三乙酰丙酮铱为先驱体,采用金属有机物化学气相沉积法,通过变温多次沉积在石英基片和热解碳层上制备出多层Ir涂层。XRD研究表明,Ir涂层呈多晶态。试样冲击断裂后,SEM观察横截面显示,涂层与基片以及涂层之间结合良好,无层间开裂发生。内层涂层虽然有孔隙缺陷,但经多次沉积,后继制备的涂层能很好地将其封填。 展开更多
关键词 铱涂层 金属有机物化学气相沉积 多层结构
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陶瓷基复合材料无损检测研究进展 被引量:8
15
作者 梅辉 邓晓东 +2 位作者 孙磊 成来飞 张立同 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期82-87,共6页
陶瓷基复合材料的各向异性和不均匀特性,以及在航空航天领域应用的紧迫性,使得采用无损检测(NDT)方法对其进行质量控制及保证是个非常重要而艰巨的任务。综述了陶瓷基复合材料无损检测的发展现状,阐释了超声波、红外热成像和工业CT技术... 陶瓷基复合材料的各向异性和不均匀特性,以及在航空航天领域应用的紧迫性,使得采用无损检测(NDT)方法对其进行质量控制及保证是个非常重要而艰巨的任务。综述了陶瓷基复合材料无损检测的发展现状,阐释了超声波、红外热成像和工业CT技术的检测原理及其在陶瓷基复合材料无损检测的应用进展。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 无损检测 超声波 红外热成像 工业CT
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PyC层对SiC纤维束及MiniSiC/SiC复合材料拉伸性能和强度分布的影响 被引量:8
16
作者 孟志新 成来飞 +3 位作者 刘善华 李良军 王操 张立同 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第16期5-7,共3页
采用等温等压化学气相浸渗法(ICVI),对原始的SiC纤维束和沉积有PyC层的SiC纤维束浸渗SiC基体,制备了纤维束复合材料SiC/SiC(Mini SiC/SiC)。分析了SiC纤维束和Mini SiC/SiC复合材料的拉伸性能,同时利用两参数Weibull分布研究了强度分布... 采用等温等压化学气相浸渗法(ICVI),对原始的SiC纤维束和沉积有PyC层的SiC纤维束浸渗SiC基体,制备了纤维束复合材料SiC/SiC(Mini SiC/SiC)。分析了SiC纤维束和Mini SiC/SiC复合材料的拉伸性能,同时利用两参数Weibull分布研究了强度分布。结果表明,PyC层具有修复纤维表面缺陷的作用,SiC纤维束沉积PyC层后,纤维表面光滑而致密,表面缺陷减少,其拉伸强度、延伸率和Weibull模数分别比原始SiC纤维束提高了25%、12%和288%;且由其增强复合材料的拉伸强度、延伸率和Weibull模数分别比由原始SiC纤维束增强复合材料提高了103%、83%和340%。PyC界面层对SiC纤维表面缺陷的修复作用和对SiC纤维的保护作用以及降低复合材料裂纹敏感性的作用提高了Mini SiC/SiC复合材料的拉伸性能和Weibull模数。 展开更多
关键词 纤维束复合材料 PyC层 拉伸性能 强度分布 化学气相浸渗
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新型层状陶瓷材料Ti_3SiC_2 被引量:15
17
作者 李世波 成来飞 张立同 《材料导报》 EI CAS CSCD 2001年第9期26-29,共4页
六方晶 Ti_3SiC_2是由 Si 原子形成的 Si 层被 TiC 八面体连接起来构成的层状晶体结构。这种结构赋予它象石墨一样具有润滑性和可加工性。它同时结合了金属和陶瓷的许多优良性能,具有较好的导电性和导热性,高温延性,抗热震,高强度以及... 六方晶 Ti_3SiC_2是由 Si 原子形成的 Si 层被 TiC 八面体连接起来构成的层状晶体结构。这种结构赋予它象石墨一样具有润滑性和可加工性。它同时结合了金属和陶瓷的许多优良性能,具有较好的导电性和导热性,高温延性,抗热震,高强度以及抗氧化等。在国内外研究资料的基础上,对此材料的晶体结构、制备方法、各种性能等方面的研究做了较系统地论述,并展望了此材料的研究方向。 展开更多
关键词 层状材料 TI3SIC2 晶体结构 制备方法 力学性能 陶瓷材料 热稳定性 抗氧化性 抗热震性
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高温陶瓷基复合材料制备工艺的研究 被引量:19
18
作者 肖鹏 徐永东 张立同 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期41-44,共4页
连续纤维增强高温陶瓷基复合材料(HTCMCs)的制备主要有以液相或气相为先驱体的两条工艺路线。回顾分析了几种最有希望的工艺得出低温、低压、低成本、操作性强与近净尺寸设计,是今后HTCMCs制备工艺的发展趋势。
关键词 陶瓷基复合材料 制备工艺 先驱体 连续纤维增强
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碳化硅纤维增强陶瓷基复合材料的研究进展 被引量:16
19
作者 李世波 徐永东 张立同 《材料导报》 EI CAS CSCD 2001年第1期45-49,共5页
对碳化硅纤维(SiC_f)增强陶瓷基复合材料(CMCs)的研究现状与进展作了较系统的论述。讨论了SiC_f增强CMCs的界面层作用,热膨胀系数不匹配对材料的影响,高温抗蠕变抗疲劳性能以及抗氧化性能等。最后指出了SiC_f增强CMCs作为高温结构陶瓷... 对碳化硅纤维(SiC_f)增强陶瓷基复合材料(CMCs)的研究现状与进展作了较系统的论述。讨论了SiC_f增强CMCs的界面层作用,热膨胀系数不匹配对材料的影响,高温抗蠕变抗疲劳性能以及抗氧化性能等。最后指出了SiC_f增强CMCs作为高温结构陶瓷材料的研究方向以及尚等解决的问题。 展开更多
关键词 碳化硅纤维增强 陶瓷基复合材料 高温性能 残余应力 界面层 力学性能
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浸渗时间对C/C-SiC复合材料显微结构和力学性能的影响 被引量:10
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作者 黄沛宇 徐永东 +2 位作者 范尚武 张立同 成来飞 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期103-108,共6页
采用反应熔体浸渗法,经不同的浸渗时间渗Si制备了3种不同的C/C—SiC复合材料,测试了材料的增重率、体积密度、断裂韧性及三点弯曲强度,分析了材料的物相组成,并观察了材料的显微结构。结果表明,在得到的C/C—SiC复合材料中,主... 采用反应熔体浸渗法,经不同的浸渗时间渗Si制备了3种不同的C/C—SiC复合材料,测试了材料的增重率、体积密度、断裂韧性及三点弯曲强度,分析了材料的物相组成,并观察了材料的显微结构。结果表明,在得到的C/C—SiC复合材料中,主要存在纳米级和微米级2种尺度的SiC颗粒,随着浸渗时间延长,材料的体积密度和SiC含量随之增加,但抗弯强度随之降低。浸渗时间从0.5h延长到5h,材料的密度从2.16g·cm^-3增加到2.21g·cm^-3,SiC的质量百分含量从21.54%增加到31.72%,三点弯曲强度从133MPa下降到86MPa,3种复合材料均表现出一种类似于金属材料的非脆性断裂行为,断裂应变约为1.3%,断裂韧性为9-10MPa·m^1/2。 展开更多
关键词 浸渗时间 C/C-SIC复合材料 显微结构 力学性能
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