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化学气相浸渗2D C_f/(SiC-C)复合材料的微观结构与强韧性 被引量:7
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作者 孟志新 成来飞 +2 位作者 张立同 徐永东 韩秀峰 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期939-942,共4页
采用等温等压化学气相浸渗法(ICVI)制备了二维碳纤维增韧碳化硅-碳二元基复合材料(2DCf/(SiC-C)).利用扫描电镜(SEM)和背散射电子成像(BSE)研究了其基体的微观结构,并与二维碳纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料(2DCf/SiC)比较了室温力学性... 采用等温等压化学气相浸渗法(ICVI)制备了二维碳纤维增韧碳化硅-碳二元基复合材料(2DCf/(SiC-C)).利用扫描电镜(SEM)和背散射电子成像(BSE)研究了其基体的微观结构,并与二维碳纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料(2DCf/SiC)比较了室温力学性能和断口形貌.结果表明:2D Cf/(SiC-C)复合材料的基体是由SiC与热解碳(PyC)组成的多层结构,PyC基体层分布均匀而连续,且与SiC基体层结合紧密.纤维束内部PyC基体层较厚的2D Cf/(SiC-C)复合材料具有较高的强韧性,其拉伸强度、断裂应变、断裂韧性和断裂功分别比2D Cf/SiC复合材料的提高了3%、142%、22%和58%.SiC与PyC组成的多层基体使2D Cf/(SiC-C)复合材料的纤维在拔出过程中发生了两次集中拔出,且第一次集中拔出的纤维对复合材料的强韧性起主要作用. 展开更多
关键词 二元基复合材料 微观结构 强韧性 化学气相浸渗
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C/SiC复合材料等温化学气相浸渗过程的数值模拟研究 被引量:4
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作者 魏玺 成来飞 +1 位作者 张立同 徐永东 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1179-1184,共6页
根据C/SiC复合材料的结构以及等温化学气相浸渗法的工艺特点,建立了ICVI过程中C纤维预制体结构变化的多尺度孔隙模型和C/SiC复合材料ICVI致密化过程的数学模型.利用该模型对ICVI法制备C/SiC复合材料进行了数值计算和分析.模拟结果... 根据C/SiC复合材料的结构以及等温化学气相浸渗法的工艺特点,建立了ICVI过程中C纤维预制体结构变化的多尺度孔隙模型和C/SiC复合材料ICVI致密化过程的数学模型.利用该模型对ICVI法制备C/SiC复合材料进行了数值计算和分析.模拟结果与实验结果呈现出相同的规律并且两者之间误差较小,表明本文所建立的模型可以很好地描述C/SiC复合材料的ICVI致密化过程.利用该模型计算出C/SiC复合材料孔隙率的分布情况以及总体孔隙率在浸渗过程中的演化规律,对ICVI工艺的优化具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 C/SIC复合材料 等温化学气相浸渗 数值模拟 多尺度孔隙模型
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CVI反应器内部气体流场的有限元模拟及优化设计 被引量:5
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作者 陈晋 徐永东 +2 位作者 曾庆丰 张立同 成来飞 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第5期86-90,共5页
采用有限元计算方法,研究了CVI反应器内部的流场特征。对于形状简单的构件,构件的放置方式和阵列对气体的流动状态具有显著的影响。与横向阵列相比,纵向阵列能充分保证构件沿其长度方向流场均匀性,减小回流现象;在反应器中,随着纵向阵... 采用有限元计算方法,研究了CVI反应器内部的流场特征。对于形状简单的构件,构件的放置方式和阵列对气体的流动状态具有显著的影响。与横向阵列相比,纵向阵列能充分保证构件沿其长度方向流场均匀性,减小回流现象;在反应器中,随着纵向阵列试样数量的增加和分布均匀性的提高,气体流动速度增大,流场均匀性提高。减少反应器内部的自由空间,是提高流场品质和化学气相沉积效果的关键。基于减少反应器内部的自由空间的原则,针对杯形复杂构件,提出了通过加入与其几何形状相适应的导流板工装,有效避免了在构件内部和外部形成回流区,实现流场的优化设计。 展开更多
关键词 化学气相浸渗(CVI) 流场 有限元模拟 优化设计
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压力梯度CVI工艺制备2D炭/炭复合材料的弯曲断裂行为 被引量:18
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作者 薛辉 李贺军 +2 位作者 侯向辉 李克智 韩红梅 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 2004年第4期289-292,共4页
 采用三点弯曲方法测试了压力梯度化学气相浸渗法(CVI)工艺制备的2D炭 炭复合材料的性能,借助于扫描电镜研究了断口和界面形貌,分析了密度和纤维基体界面对材料力学性能的影响。结果表明,随试样密度增加,2D炭 炭复合材料的断裂模式从...  采用三点弯曲方法测试了压力梯度化学气相浸渗法(CVI)工艺制备的2D炭 炭复合材料的性能,借助于扫描电镜研究了断口和界面形貌,分析了密度和纤维基体界面对材料力学性能的影响。结果表明,随试样密度增加,2D炭 炭复合材料的断裂模式从剪切断裂、层间分离向拉伸断裂转变。材料密度对弯曲强度和模量影响很大,但对弯曲挠度基本没有影响。揭示了影响2D炭 炭复合材料弯曲挠度的关键因素是纤维与热解炭基体界面的结合情况。 展开更多
关键词 炭/炭复合材料 化学气相浸渗 弯曲性能 压力梯度 弯曲挠度
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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
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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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三维碳化硅/碳化硅陶瓷基编织体复合材料 被引量:12
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作者 徐永东 成来飞 张立同 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期344-348,共5页
采用化学气相浸渗法(CVI),制备出三维Hi-NicalonSiC/SiC陶瓷基编织体复合材料.经30h CVI致密化处理后,复合材料的密度达到 259·cm-3,所研制的三维 SiC/SiC复合材料不仅具有较高的... 采用化学气相浸渗法(CVI),制备出三维Hi-NicalonSiC/SiC陶瓷基编织体复合材料.经30h CVI致密化处理后,复合材料的密度达到 259·cm-3,所研制的三维 SiC/SiC复合材料不仅具有较高的强度,而且表现出优异的韧性和类似金属材料非灾难性的断裂特征.复合材料的主要力学性能指标为:弯曲强度 860MPa,断裂位移 1.2mm,断裂韧性41.5MPa·m1/2,断裂功28.1kJ·m-2,冲击韧性36.0kJ·m-2. 展开更多
关键词 化学气相浸渗 力学性能 显微结构 碳化砖陶瓷基复合材料 三维碳化硅纤维 增韧
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CMC在航天领域的应用 被引量:16
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作者 张权明 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1-3,共3页
论述了陶瓷基复合材料在航天领域的研究与应用,主要从陶瓷基复合材料的优势特点、制备方法、国内外研究进展以及CMC在航天型号产品上应用需要突破的难点和技术关键等五个方面进行了详细论述和介绍,提出了发展趋势和研究方向。
关键词 陶瓷基复合材料 C/SIC 化学气相浸渗 先驱体转化法 航天领域
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连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料的进展
8
作者 张立同 徐永东 《中国工程科学》 2002年第1期92-92,共1页
关键词 连续纤维增韧 碳化硅陶瓷基 复合材料 航空发动机 力学性能 化学气相浸渗
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沉积温度对CVI+PIP工艺C/C复合材料微观组织及磨损性能的影响
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作者 马玉钦 王英皓 +3 位作者 李飞 鞠录岩 王刚锋 王浩 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期775-785,811,共12页
采用化学气相浸渗(CVI)与聚合物浸渍裂解法(PIP)相结合的工艺制备碳/碳(C/C)复合材料,利用CFT-I型材料表面性能综合试验仪对C/C复合材料进行往复摩擦磨损测试,采用扫描电镜对C/C复合材料的微观组织与摩擦磨损试验后的表面形貌进行表征,... 采用化学气相浸渗(CVI)与聚合物浸渍裂解法(PIP)相结合的工艺制备碳/碳(C/C)复合材料,利用CFT-I型材料表面性能综合试验仪对C/C复合材料进行往复摩擦磨损测试,采用扫描电镜对C/C复合材料的微观组织与摩擦磨损试验后的表面形貌进行表征,研究了沉积温度对CVI+PIP工艺C/C复合材料微观组织与摩擦磨损性能的影响规律。结果表明:与石墨材料相比,C/C复合材料具有更加理想的摩擦磨损性能;沉积温度为1050℃制得的C/C复合材料具有稳定的摩擦系数和最低的磨损率,在该温度下产生的孔洞和裂纹极少,浸渗效果最为理想。 展开更多
关键词 沉积温度 化学气相浸渗 聚合物渍裂解法 C/C复合材料
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