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快速化学气相渗积制备碳/碳复合材料的工艺研究 被引量:6
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作者 朱时珍 杨勇 于晓东 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期342-345,共4页
研究了一种快速制备碳 /碳复合材料的新工艺—自加热化学气相渗积法 (SHCVI)。该工艺沉积时间 10h ,复合材料密度可达到 1 63g/cm3。通过测定材料的体积密度及力学性能 ,分析了温度制度、反应气体流量、气体压力对复合材料致密度以及复... 研究了一种快速制备碳 /碳复合材料的新工艺—自加热化学气相渗积法 (SHCVI)。该工艺沉积时间 10h ,复合材料密度可达到 1 63g/cm3。通过测定材料的体积密度及力学性能 ,分析了温度制度、反应气体流量、气体压力对复合材料致密度以及复合材料力学性能的影响。采用扫描电镜观察复合材料断口形貌 。 展开更多
关键词 快速化学气相渗积 制备 碳/碳复合材料 工艺 致密度 力学性能
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化学气相渗积压力对渗积速率和热解炭组织结构的影响(英文)
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作者 张云峰 罗瑞盈 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期42-48,共7页
采用天然气为前躯体在不同压力下使用化学气相渗积法制备炭/炭复合材料。利用甲烷分解热力学与沉积动力学研究了渗积压力对渗积速率和热解炭组织结构的影响。采用偏光显微镜观察热解炭的组织结构。结果表明:随着渗积压力的增加,初始渗... 采用天然气为前躯体在不同压力下使用化学气相渗积法制备炭/炭复合材料。利用甲烷分解热力学与沉积动力学研究了渗积压力对渗积速率和热解炭组织结构的影响。采用偏光显微镜观察热解炭的组织结构。结果表明:随着渗积压力的增加,初始渗积速率增大;但在渗积后期,渗积速率随着渗积压力的增大而降低,导致在高渗积压力下相同时间制备样品的最终密度降低。热解炭组织结构对渗积压力具有很强的依赖性。在低压(1 kPa)下渗积得到的热解炭基体全部为粗糙层结构。在适中的压力(3kPa,5 kPa,10 kPa)下,以炭纤维为圆心由内到外依次得到各向同性和粗糙层热解炭,整个基体以粗糙层为主。在15 kPa下,得到的热解炭组织结构为各向同性和光滑层组织。 展开更多
关键词 炭/炭复合材料 化学气相渗积 热解炭 显微结构
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自加热化学气相法制备连续碳纤维增强碳化硅复合材料 被引量:9
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作者 李俊红 朱时珍 +1 位作者 于晓东 苏铁健 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期29-32,共4页
通过自加热化学气相渗积法制备了 Cf/ Si C复合材料 ,对其力学性能进行了测试与分析 ,运用 SEM对复合材料显微结构和断口形貌进行了分析。研究表明 :自加热化学气相渗积法具有较快的渗积速率 ;气体流量的适度增加可改善复合材料的性能 ... 通过自加热化学气相渗积法制备了 Cf/ Si C复合材料 ,对其力学性能进行了测试与分析 ,运用 SEM对复合材料显微结构和断口形貌进行了分析。研究表明 :自加热化学气相渗积法具有较快的渗积速率 ;气体流量的适度增加可改善复合材料的性能 ;碳涂层的厚度对复合材料的力学性能有较大的影响 ,适合的涂层厚度在 0 .35~ 0 .5 展开更多
关键词 碳化硅复合材料 制备 碳纤维增强 自加热化学气相渗积 CF/SIC复合材料 力学性能 显微结构
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载气对炭/炭复合材料沉积速率、体密度和微观结构的影响(英文) 被引量:2
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作者 侯振华 郝名扬 +4 位作者 罗瑞盈 向巧 杨威 商海东 许怀哲 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期364-371,共8页
分别采用H2和CO2作为载气,CH4为前躯体,通过等温化学气相渗积制备炭/炭复合材料,通过偏光显微镜、拉曼光谱、X射线衍射和透射电镜对材料微观结构表征以及渗积过程密度变化,研究载气对沉积速率、体密度和微观结构的影响规律。结果表明:... 分别采用H2和CO2作为载气,CH4为前躯体,通过等温化学气相渗积制备炭/炭复合材料,通过偏光显微镜、拉曼光谱、X射线衍射和透射电镜对材料微观结构表征以及渗积过程密度变化,研究载气对沉积速率、体密度和微观结构的影响规律。结果表明:在渗积前50 h,CH4-H2体系的沉积速率明显大于CH4-CO2体系,但在其余渗积时间里,CH4-H2体系的沉积速率小于CH4-CO2体系。当载气从H2变成CO2时,复合材料的体密度从1.626 g/cm3增加到1.723 g/cm3,最大径向密度梯度从0.074 g/cm3减小到0.056 g/cm3。同时,基体炭从纯的粗糙体炭转变为杂化粗糙体炭含有过度生长锥,且平均石墨化度从62.7%下降到50.8%。这些显著的变化是由于CO2的氧化作用降低了表面沉积速率,却没有降低孔内沉积速率,同时大量的缺陷形成于层状石墨烯结构中导致形成过度生长锥,降低了热解炭织构。 展开更多
关键词 炭/炭复合材料 微观结构 化学气相渗积
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不同甲烷氢气比例前驱体制备炭/炭复合材料的研究 被引量:1
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作者 张联合 罗瑞盈 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期29-32,共4页
以不同比例甲烷氢气(CH4、CH4/H2=3/1、CH4/H2=2/1)作为前驱体,采用等温等压化学气相渗积工艺,在1100℃,气压为5kPa下,经过500h制备相应的炭/炭复合材料样品。研究了密度随致密化时间的变化规律和样品的密度分布,采用偏光显微镜、高温... 以不同比例甲烷氢气(CH4、CH4/H2=3/1、CH4/H2=2/1)作为前驱体,采用等温等压化学气相渗积工艺,在1100℃,气压为5kPa下,经过500h制备相应的炭/炭复合材料样品。研究了密度随致密化时间的变化规律和样品的密度分布,采用偏光显微镜、高温热处理后X射线衍射、三点弯曲实验对材料进行了表征,结果表明:甲烷体系中氢气的加入在致密化初期会对沉积速率有明显的减小作用,最终得到的样品密度分布均匀。同时CH4/H2=2/1前驱体获得近乎单一的粗糙层结构,具有最高的石墨化度,氢气的加入提高了材料密度,提高了炭/炭复合材料的力学性能。 展开更多
关键词 炭复合材料 化学气相渗积 致密化速率 组织结构 力学性能
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纤维种类对炭/炭复合材料微观结构和力学性能的影响(英文) 被引量:8
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作者 郝名扬 罗瑞盈 +3 位作者 向巧 侯振华 杨威 商海东 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期444-453,共10页
采用6 K的预氧丝和炭纤维制备预制体,通过化学气相渗积制备炭/炭复合材料。通过偏光显微镜、拉曼光谱、纳米硬度和三点弯曲等手段研究其微观结构和力学性能。结果表明,预氧丝复合材料的基体为暗层和粗糙层炭,厚度分别为1.4-2.6μm和10.2... 采用6 K的预氧丝和炭纤维制备预制体,通过化学气相渗积制备炭/炭复合材料。通过偏光显微镜、拉曼光谱、纳米硬度和三点弯曲等手段研究其微观结构和力学性能。结果表明,预氧丝复合材料的基体为暗层和粗糙层炭,厚度分别为1.4-2.6μm和10.2-11.6μm;而炭纤维复合材料的基体为光滑层和粗糙层炭,厚度分别为8μm和4.4μm;预氧丝纤维的模量和硬度明显小于炭纤维,同时基体的模量和硬度随消光角的增加而降低;低模量的基体和纤维导致预氧丝复合材料的拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和模量分别降低了14.5%-24.2%、9.7%-19.8%、7.3%-15.4%和15.1%-18.6%;但其韧性指数却提高了224%-235%,这是高含量的粗糙层炭和纤维的石墨化收缩所致;同时提出了一个三单元复合模型用来模拟复合材料的拉伸模量,模拟误差小于9.9%。 展开更多
关键词 炭/炭复合材料 微观结构 力学性能 化学气相渗积
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连续碳纤维增强碳化硅复合材料的制备与性能研究 被引量:11
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作者 朱时珍 李俊红 于晓东 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期422-424,440,共4页
利用自加热化学气相渗积法制备了连续碳纤维增强的碳化硅陶瓷基复合材料 ,分析研究了复合材料致密度和涂层厚度对复合材料力学性能的影响 ,同时运用 SEM对复合材料的微观结构进行了表征 .研究结果表明 :随着致密度的提高 ,复合材料的力... 利用自加热化学气相渗积法制备了连续碳纤维增强的碳化硅陶瓷基复合材料 ,分析研究了复合材料致密度和涂层厚度对复合材料力学性能的影响 ,同时运用 SEM对复合材料的微观结构进行了表征 .研究结果表明 :随着致密度的提高 ,复合材料的力学性能有了明显改善 ,密度为 1.93g/ cm3时 ,弯曲强度达到 382 .2 MPa,断裂韧性达到 9.2 MPa· m1 /2 ;碳涂层的厚度对复合材料的力学性能有较大影响 ,涂层厚度在 0 .35μm时 ,弯曲强度达到2 31.9MPa,在 0 .5 5μm时 ,断裂韧性达到 10 .4 MPa· m1 /2 . 展开更多
关键词 自加热化学气相渗积 CF/SIC复合材料 致密度 碳涂层厚度 力学性能
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