多孔碳陶瓷化改进反应熔渗法制备陶瓷基复合材料研究进展 被引量：2

1

作者 赵日达 汤素芳 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期623-633,共11页

连续纤维增强陶瓷基复合材料具有高强韧、耐氧化的特性,现已成为航空航天领域重要的高温结构候选材料。反应熔渗法可实现陶瓷基复合材料的大规模、短周期和低成本制备,是目前最具有商业化前景的技术之一。然而,传统反应熔渗法制得陶瓷... 连续纤维增强陶瓷基复合材料具有高强韧、耐氧化的特性,现已成为航空航天领域重要的高温结构候选材料。反应熔渗法可实现陶瓷基复合材料的大规模、短周期和低成本制备,是目前最具有商业化前景的技术之一。然而,传统反应熔渗法制得陶瓷基复合材料存在着基体碳残留、纤维刻蚀等问题,导致材料力学与氧化-烧蚀性能不佳。为突破传统碳基体陶瓷化程度低的局限性,相关研究人员采用碳基体孔结构构筑方法,通过多孔碳基体取代传统熔渗预制体中致密碳基体,以促进碳基体的陶瓷化转变及反应熔体的消耗,进而实现陶瓷基复合材料的性能优化。本综述介绍了采用多孔碳陶瓷化策略制备SiC陶瓷、SiC/SiC复合材料、C/SiC复合材料及超高温陶瓷基复合材料的相关研究进展,并且通过与传统反应熔渗法对比,验证了多孔碳陶瓷化策略的优势,同时总结了相关多孔碳基体制备方法的发展演变过程,最后针对先进陶瓷基复合材料的基础理论与工艺技术需求,对多孔碳陶瓷化改进反应熔渗法的未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 反应熔渗法 多孔碳陶瓷化 综述

在线阅读 下载PDF 职称材料

反应熔渗法制备C/C-SiC复合材料及其影响因素的研究进展 被引量：19

2

作者 王林山 熊翔 +1 位作者 肖鹏 任芸芸 《粉末冶金技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期37-41,共5页

本文比较了C/C -SiC复合材料的三种主要制备方法 ,主要介绍了反应熔渗法制备工艺 ,以及液Si渗入C/C多孔体、液Si与固体C反应和C/C -SiC复合材料性能的主要影响因素 。

关键词 反应熔渗 C/C-SIC复合材料 影响因素 研究进展 C/C多孔体

在线阅读 下载PDF 职称材料

浆料浸渍结合反应熔渗法制备2D C/SiC-Zr B_2复合材料 被引量：8

3

作者 童长青 成来飞 +2 位作者 殷小玮 刘永胜 张立同 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期77-80,共4页

利用XRD,SEM,EDS研究浆料浸渍结合反应熔渗法制备2D C/SiC-ZrB2复合材料的组成与结构,并测定了复合材料的弯曲强度。结果表明:采用单向加压依次渗入ZrB2微粉和酚醛树脂,能很好地将ZrB2微粉和树脂渗入到纤维束间,但熔融Si难以渗入到试样... 利用XRD,SEM,EDS研究浆料浸渍结合反应熔渗法制备2D C/SiC-ZrB2复合材料的组成与结构,并测定了复合材料的弯曲强度。结果表明:采用单向加压依次渗入ZrB2微粉和酚醛树脂,能很好地将ZrB2微粉和树脂渗入到纤维束间,但熔融Si难以渗入到试样内部,复合材料的开气孔率和室温弯曲强度分别为18.3%和110MPa。采用ZrB2浆料真空浸渍,沉积碳基体后进行熔融渗Si,复合材料的开气孔率和室温弯曲强度分别为5.5%和230MPa。 展开更多

关键词 C/SiC-ZrB2复合材料 浆料浸渍 反应熔渗

在线阅读 下载PDF 职称材料

C／C-SiC复合材料的反应熔渗法制备与微观组织 被引量：8

4

作者 赵彦伟 孙文婷 +2 位作者 李军平 刘宏瑞 张国兵 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期64-69,共6页

采用无压反应熔渗法在1 550℃下将熔融Si或Si0.9Zr0.1浸渗入多孔C/C预制体中制备了高致密的C/C-SiC复合材料。系统研究了多孔C/C预制体中酚醛树脂热解碳(PIP-C)和化学气相渗透碳(CVI-C)对反应熔渗Si或Si0.9Zr0.1的浸渗行为、反应程度、... 采用无压反应熔渗法在1 550℃下将熔融Si或Si0.9Zr0.1浸渗入多孔C/C预制体中制备了高致密的C/C-SiC复合材料。系统研究了多孔C/C预制体中酚醛树脂热解碳(PIP-C)和化学气相渗透碳(CVI-C)对反应熔渗Si或Si0.9Zr0.1的浸渗行为、反应程度、物相成分和微观组织的影响。结果表明:熔融Si或Si0.9Zr0.1完全渗入到相邻碳纤维束间的大孔和碳纤维形成的小孔中,多孔PIP-C/C预制体较易浸渗,且反应较充分,熔渗Si0.9Zr0.1后复合材料中除了生成大量SiC外,还有少量ZrC和ZrSi2生成,未发现游离Si。多孔PIP-C/C预制体中部分碳纤维与熔体反应,损伤纤维,而多孔CVI-C/C预制体中的沉积碳仅与熔体反应生成了一薄层,很好地保护了碳纤维,保持了碳纤维的高性能。提出反应熔渗制备C/C-SiC复合材料的形成机制:由初期的溶解-沉淀控制和后期的C向SiC层扩散控制为主。 展开更多

关键词 多孔C C预制体 C C—SiC复合材料 反应熔渗法 微观组织 化学气相渗透

在线阅读 下载PDF 职称材料

反应熔渗法制备纳米MoSi_2-SiC复合材料 被引量：3

5

作者 张小立 金志浩 +3 位作者 冯耀荣 赵文轸 吕振林 霍春勇 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期690-694,共5页

运用Mo+C坯体反应溶渗法,可以得到MoSi_2-SiC复合材料,其基体相晶粒尺寸为150～600nm,反应生成的SiC相分布均匀,大小为30～160nm之间.该纳米MoSi_2-SiC复合材料强度为214.8MPa,断裂韧性为4.1MPa·m^(1/2),力学性能远高于单相材料.... 运用Mo+C坯体反应溶渗法,可以得到MoSi_2-SiC复合材料,其基体相晶粒尺寸为150～600nm,反应生成的SiC相分布均匀,大小为30～160nm之间.该纳米MoSi_2-SiC复合材料强度为214.8MPa,断裂韧性为4.1MPa·m^(1/2),力学性能远高于单相材料.透射电镜研究表明,在复合材料中存在大量的层错和一些位错,也有孪晶存在. 展开更多

关键词 MoSi2-SiC 纳米复合材料 力学性能 反应熔渗法

在线阅读 下载PDF 职称材料

先驱体浸渍裂解结合反应熔渗法制备C_f/ZrC-SiC复合材料 被引量：6

6

作者 蒋进明 王松 李伟 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期692-694,共3页

以先驱体浸渍裂解结合反应熔渗工艺将Cf/C-SiC材料内部富余的自由碳相转变为ZrC超高温陶瓷,制备了Cf/ZrC-SiC复合材料。对Cf/C-SiC基材的孔隙进行了设计,利用XRD和SEM分析了Cf/ZrC-SiC复合材料的微观结构和物相组成。结果表明:采用PIP... 以先驱体浸渍裂解结合反应熔渗工艺将Cf/C-SiC材料内部富余的自由碳相转变为ZrC超高温陶瓷,制备了Cf/ZrC-SiC复合材料。对Cf/C-SiC基材的孔隙进行了设计,利用XRD和SEM分析了Cf/ZrC-SiC复合材料的微观结构和物相组成。结果表明:采用PIP法可制备具有理想孔隙率的Cf/C-SiC基材;1800℃熔渗Zr-Si合金反应制得的Cf/ZrC-SiC材料主要由SiC和ZrC相组成;高温条件下熔融金属与基体反应的同时,还会侵蚀碳纤维。热解碳涂层能保护纤维。 展开更多

关键词 反应熔渗 CF ZrC—SiC 微观结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

反应熔渗制备C/C-HfC-SiC与C/C-HfC-ZrC-SiC复合材料对比研究 被引量：5

7

作者 刘芙群 谭杰 +3 位作者 陈耘田 孙威 徐永龙 熊翔 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期394-400,共7页

以C/C纤维预制体和Zr粉、Hf粉以及Si粉为原料,采用反应熔渗法制备了不同陶瓷相比例的HfC-SiC两元陶瓷与HfC-ZrC-SiC三元陶瓷改性C/C复合材料,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)分析其形貌、成分和结构,对比了其微观结... 以C/C纤维预制体和Zr粉、Hf粉以及Si粉为原料,采用反应熔渗法制备了不同陶瓷相比例的HfC-SiC两元陶瓷与HfC-ZrC-SiC三元陶瓷改性C/C复合材料,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)分析其形貌、成分和结构,对比了其微观结构与抗烧蚀性能,探讨了熔渗机理。结果表明,Si含量的增加有利于熔渗效果,但过量Si会降低烧蚀性能。当混合熔渗料中Si质量分数达到40%时,C/C-HfC-ZrC-SiC复合材料中细晶粒的ZrHfC固溶物分布最为均匀,有效提高了其抗烧蚀性能。烧蚀后,C/C-HfC-ZrC-SiC复合材料表面产生了一层完整致密的氧化层,而C/C-HfC-SiC复合材料表面形成了多孔的氧化层。HZS4(熔渗料中Hf,Zr和Si质量比为30∶30∶40)改性复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.08 mg·cm^(-2)·s^(-1)和-3.30μm·s^(-1),相比于HS4(熔渗料中Hf和Si质量比为60∶40)改性的复合材料,质量烧蚀率下降了46.7%。 展开更多

关键词 C/C-HfC-ZrC-SiC复合材料 C/C-HfC-SiC复合材料 抗烧蚀性能 反应熔渗

在线阅读 下载PDF 职称材料

Si-Mo-Zr反应熔渗改性C/C复合材料的微观结构与烧蚀性能 被引量：2

8

作者 郝安林 郝振华 +3 位作者 孙威 熊翔 陈招科 王雅雷 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期285-293,共9页

为了提高C/C复合材料的抗烧蚀能力,采用不同配比的Si-Mo-Zr混合粉末反应熔渗改性C/C复合材料。利用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析改性C/C复合材料的物相组成和微观结构。利用氧乙炔焰烧蚀仪检测分析样品的烧... 为了提高C/C复合材料的抗烧蚀能力,采用不同配比的Si-Mo-Zr混合粉末反应熔渗改性C/C复合材料。利用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析改性C/C复合材料的物相组成和微观结构。利用氧乙炔焰烧蚀仪检测分析样品的烧蚀性能。结果表明:当混合粉末的成分配比为n(Si):n(Mo):n(Zr)=10:1:4时,样品熔渗效果最佳,密度和孔隙率分别为2.66g/cm^3和8.1%。熔渗效果较差的样品仅在靠近样品表面有SiC和ZrC陶瓷相共存的区域,样品内部仅含有少量SiC;熔渗较好的样品可以在样品内部观察到SiMoZrC固溶相以及环状ZrC相。熔渗效果较差的样品由于内部陶瓷相含量较少,其烧蚀性能随着烧蚀时间从300s提高到600s而急剧下降。 展开更多

关键词 C/C复合材料 陶瓷基复合材料 SIC 反应熔渗 烧蚀性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

凝胶注模和反应熔渗SiC陶瓷基零件素坯缺陷控制及高温力学性能研究 被引量：2

9

作者 鲁中良 曹继伟 +2 位作者 冯朋帅 李涤尘 卢秉恒 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期63-69,共7页

针对凝胶注模和反应熔渗SiC陶瓷零件由于炭黑团聚、含量不足引起的坯体宏观裂纹、残留硅含量过高等问题,提出了一种有效控制陶瓷组织缺陷与残硅含量、提升陶瓷零件高温力学性能的方法。以短碳纤维代替炭黑作为碳源,通过实验对比分析了... 针对凝胶注模和反应熔渗SiC陶瓷零件由于炭黑团聚、含量不足引起的坯体宏观裂纹、残留硅含量过高等问题,提出了一种有效控制陶瓷组织缺陷与残硅含量、提升陶瓷零件高温力学性能的方法。以短碳纤维代替炭黑作为碳源,通过实验对比分析了碳纤维与炭黑在陶瓷浆料中的分散性,以及这两种碳源对陶瓷素坯质量的影响规律;采用扫描电子显微镜和X射线衍射等手段研究了碳纤维和SiC陶瓷微观结构及其物相组成,并探讨了碳纤维体积分数对反应熔渗SiC陶瓷基零件高温性能的影响规律。结果表明:较之炭黑,短碳纤维在陶瓷浆料中具有良好的分散性,干燥后陶瓷坯体内大尺寸气孔和裂纹等缺陷得到有效控制;在反应熔渗过程中,碳纤维溶解到液硅中并生成β-SiC取代残硅,填充了陶瓷坯体的剩余孔隙;当碳纤维体积分数增加时,陶瓷坯体中的残硅含量得到有效控制;碳化硅陶瓷高温(1 350℃)力学性能指标随着碳纤维体积分数增加,先增大后减小,当碳纤维体积分数为20%时达到最大,高温弯曲强度、断裂韧性分别为(343±19)MPa、(5.04±0.27)MPa·m^(1/2)。 展开更多

关键词 凝胶注模 反应熔渗 碳化硅 短碳纤维 高温力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

高体积比SiC_p/6013Al复合材料反应熔渗制备与热学性能 被引量：2

10

作者 谢盛辉 陈康华 +2 位作者 曾燮榕 刘红卫 汤皎宁 《有色金属》 CAS CSCD 2004年第2期27-30,共4页

采用反应熔渗法在低压力下制备高体积比SiCp/Al复合材料 ,并研究其热学性能。临界熔渗压力与SiC颗粒尺寸及反应程度有关。Al熔体在无压或低压力下能渗入SiC预成形坯 ,制备出组织均匀的高体积比SiCp/Al复合材料 ,SiC颗粒体积分数约 5 0 ... 采用反应熔渗法在低压力下制备高体积比SiCp/Al复合材料 ,并研究其热学性能。临界熔渗压力与SiC颗粒尺寸及反应程度有关。Al熔体在无压或低压力下能渗入SiC预成形坯 ,制备出组织均匀的高体积比SiCp/Al复合材料 ,SiC颗粒体积分数约 5 0 %。界面反应对SiCp/Al复合材料的CTE的影响很小 ,但会降低SiC/Al的界面传热系数 ,影响材料的导热性能。降低熔渗温度和缩短保温时间可缓减界面反应程度 ,提高复合材料的热学性能 ,CTE在 10× 10 - 6 /K以下 ,复合材料的导热系数达到 164(W·m- 1 ·K- 1 )。 展开更多

关键词 高体积比 SiCp/6013A1 复合材料 反应熔渗 热学性能 制备 热膨胀系数 导热系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

碳含量对反应熔渗法制备SiC晶须增强碳化硅陶瓷性能的影响研究 被引量：5

11

作者 刘东旭 侯红臣 +2 位作者 陈建军 傅肃嘉 方宁象 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第12期4007-4012,共6页

以SiC晶须作为增强体,通过酚醛树脂高温碳化裂解获得碳包覆的SiC晶须,与纳米碳化硅粉体、炭黑混合均匀形成复合陶瓷乙醇浆料。经过干燥、造粒、成型和排胶后获得SiCW-C-SiC素坯,利用反应熔渗法制备高体积分数的SiC晶须增强SiC陶瓷基复... 以SiC晶须作为增强体,通过酚醛树脂高温碳化裂解获得碳包覆的SiC晶须,与纳米碳化硅粉体、炭黑混合均匀形成复合陶瓷乙醇浆料。经过干燥、造粒、成型和排胶后获得SiCW-C-SiC素坯,利用反应熔渗法制备高体积分数的SiC晶须增强SiC陶瓷基复合材料。研究了碳黑含量对复合材料力学性能与显微结构的影响。通过扫描电镜照片显示,碳包覆的SiC晶须经高温反应熔渗后仍保持表面的竹节状形貌,且晶须与碳化硅基体间形成适中的界面结合强度,材料断口处有明显的晶须拔出;当炭黑含量为15wt%时,抗弯强度和断裂韧性达到最高值分别为315 MPa和4. 85 MPa·m1/2,比未加晶须的SiC陶瓷抗弯强度提高了25%,断裂韧性提高了15%;当炭黑含量为20wt%时,复合材料中残留部分未反应的炭黑,制约其力学性能的提高。 展开更多

关键词 SIC晶须 反应熔渗 碳包覆 碳含量 碳化硅复合陶瓷

在线阅读 下载PDF 职称材料

反应熔渗烧结法制备Ti_3SiC_2材料及其抗弯强度 被引量：1

12

作者 吕振林 李阳 肖琪聃 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期62-65,102,共5页

以钛、TiC、硅粉为原料,采用反应熔渗烧结法制备了Ti_3SiC_2材料,并对其抗弯强度及断口形貌进行了分析。结果表明:将物质的量比为1:2:0.2的钛、TiC、硅粉混合后,在1500℃烧结0.5h,能够制备出高纯致密的Ti_3SiC_2材料,Ti_3SiC_2的纯度高... 以钛、TiC、硅粉为原料,采用反应熔渗烧结法制备了Ti_3SiC_2材料,并对其抗弯强度及断口形貌进行了分析。结果表明:将物质的量比为1:2:0.2的钛、TiC、硅粉混合后,在1500℃烧结0.5h,能够制备出高纯致密的Ti_3SiC_2材料,Ti_3SiC_2的纯度高达97.6%,孔隙率仅为4.6%;随着Ti_3SiC_2材料纯度的增加,材料的抗弯强度明显提高,当Ti_3SiC_2材料的纯度为97.3%时,其抗弯强度达到252.5 MPa;断口可见大量层状Ti_3SiC_2颗粒,颗粒间无明显的界面。 展开更多

关键词 TI3SIC2 反应熔渗烧结 孔隙率 抗弯强度

在线阅读 下载PDF 职称材料

反应熔渗法制备Ti_3SiC_2材料载流摩擦磨损性能研究

13

作者 李阳 吕振林 肖琪聃 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期85-88,共4页

采用反应熔渗法制备Ti3SiC2陶瓷材料;利用HST-100销盘式高速载流摩擦试验机,在法向载荷为20 N,滑动速度为5～25 m/s,电流为15～35 A的条件下,研究高纯致密Ti3SiC2材料的载流摩擦磨损行为。结果表明:采用反应熔渗法能够制备出高纯致密的T... 采用反应熔渗法制备Ti3SiC2陶瓷材料;利用HST-100销盘式高速载流摩擦试验机,在法向载荷为20 N,滑动速度为5～25 m/s,电流为15～35 A的条件下,研究高纯致密Ti3SiC2材料的载流摩擦磨损行为。结果表明:采用反应熔渗法能够制备出高纯致密的Ti3SiC2陶瓷材料;Ti3SiC2材料表现出良好的载流摩擦磨损特性;通过SEM和EDS观察分析表明,载流条件下Ti3SiC2材料的摩擦磨损主要由机械摩擦和电弧烧蚀的交互作用。 展开更多

关键词 TI3SIC2 反应熔渗烧结 载流摩擦磨损

在线阅读 下载PDF 职称材料

低温反应熔渗工艺制备AlN-SiC复相陶瓷及其性能研究 被引量：1

14

作者 孙小凡 陈小武 +3 位作者 靳喜海 阚艳梅 胡建宝 董绍明 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1223-1229,共7页

AlN-SiC复相陶瓷力学性能好、导热性与抗高温氧化性能优异,作为纤维增强陶瓷基复合材料的基体材料具有良好的应用前景。本研究以Si-Al合金为熔渗介质,多孔C-Si_(3)N_(4)为熔渗预制体,对低温反应熔渗制备AlN-SiC复相陶瓷及其性能展开研... AlN-SiC复相陶瓷力学性能好、导热性与抗高温氧化性能优异,作为纤维增强陶瓷基复合材料的基体材料具有良好的应用前景。本研究以Si-Al合金为熔渗介质,多孔C-Si_(3)N_(4)为熔渗预制体,对低温反应熔渗制备AlN-SiC复相陶瓷及其性能展开研究。研究发现Si-Al合金形态对反应熔渗过程存在着重要的影响:以Si-Al合金粉末作为熔渗介质时,反应熔渗过程中在Si-Al/C-Si_(3)N_(4)界面处将原位形成一层致密的Al–O阻挡层,从而严重阻碍Si-Al熔体向C-Si_(3)N_(4)预制体内部的渗透,使反应熔渗过程难以进行;以Si-Al合金锭作为熔渗介质时,Si-Al熔体可以深入渗透到多孔C-Si_(3)N_(4)预制体内部,并通过进一步反应,原位形成致密的AlN-SiC复相陶瓷。材料性能测试表明,所得材料的力学和热学性能与其内部残余硅含量关系密切。随着残余硅含量降低,材料强度明显提升,而热导率有所下降。含质量分数4%残余硅的AlN-SiC复相陶瓷,抗弯强度达到320.1 MPa,热导率达26.3 W·m^(–1)·K^(–1),材料的强度几乎与传统反应烧结SiC陶瓷相当,并深入探讨了出现上述现象的本质原因。本研究对低温熔渗工艺制备SiCf/AlN-SiC复合材料具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 反应熔渗(RMI) AlN-SiC 机械性能 热导率

在线阅读 下载PDF 职称材料

反应熔渗法制备耐烧蚀陶瓷改性C/C复合材料的研究进展 被引量：7

15

作者 侯旭初 郝振华 +1 位作者 舒永春 何季麟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3032-3043,共12页

根据熔渗体系组成分类介绍RMI改性C/C复合材料的研究进展,探讨影响RMI改性C/C复合材料的因素和过程强化手段,最后提出RMI改性C/C复合材料亟待解决的主要问题和相应的解决思路,并对RMI改性C/C复合材料未来的发展趋势进行展望。研究结果表... 根据熔渗体系组成分类介绍RMI改性C/C复合材料的研究进展,探讨影响RMI改性C/C复合材料的因素和过程强化手段,最后提出RMI改性C/C复合材料亟待解决的主要问题和相应的解决思路,并对RMI改性C/C复合材料未来的发展趋势进行展望。研究结果表明:基体改性技术中反应熔渗是提升C/C复合材料耐烧蚀性能的有效手段,多元素熔渗体系如Si-Mo-Zr和Zr-Si-Al等改性C/C复合材料具有耐烧蚀性能优良、陶瓷相分布均匀、致密度高等特点。应通过不断调节多元素熔渗体系及熔渗元素比例对RMI工艺进行优化,用低成本高性能的C/C复合材料改性技术来突破RMI工艺产业化的限制。 展开更多

关键词 C/C-陶瓷复合材料 反应熔渗法 基体改性 耐烧蚀性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

合金反应熔渗法制备C/C-SiC-HfC复合材料(英文) 被引量：6

16

作者 张鹏 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期173-177,共5页

采用22Hf78Si合金反应熔渗法制备了高性能低成本的C/C-SiC-HfC复合材料。首先采用化学气相渗透法增密碳纤维预制体得到多孔C/C复合材料预制体,然后在1700℃下反应熔渗22Hf78Si合金制备得到C/C-SiC-HfC复合材料。XRD分析表明复合材料由碳... 采用22Hf78Si合金反应熔渗法制备了高性能低成本的C/C-SiC-HfC复合材料。首先采用化学气相渗透法增密碳纤维预制体得到多孔C/C复合材料预制体,然后在1700℃下反应熔渗22Hf78Si合金制备得到C/C-SiC-HfC复合材料。XRD分析表明复合材料由碳、SiC和HfC相组成。C/C-SiC-HfC复合材料的抗弯强度为237MPa,断裂模式为假塑性断裂模式。采用激光测试了反应熔渗C/C-SiC-HfC复合材料的抗烧蚀性能,复合材料的线烧蚀率为0.038mm/s,大大低于C/SiC复合材料的线烧蚀率0.081mm/s。烧蚀后复合材料烧蚀表面形成了一层HfO2烧蚀层,有效提高了复合材料的抗烧蚀性能。 展开更多

关键词 C/C-SiC-HfC复合材料 微观组织 抗弯强度 抗烧蚀性能 反应熔渗法

在线阅读 下载PDF 职称材料

反应熔渗工艺制备碳纤维增强陶瓷基复合材料研究进展 被引量：6

17

作者 冯士杰 宋环君 +5 位作者 陈昊然 孙娅楠 杨小健 张宝鹏 杨良伟 刘伟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第22期116-121,共6页

反应熔渗(RMI)工艺制备碳纤维增强陶瓷基复合材料具有周期短、成本低、致密度高等优势,因此获得了广泛关注。本文主要对影响RMI工艺制备碳纤维增强陶瓷基复合材料的三方面因素(多孔低密度C/C基材结构、基体改性成分及制备工艺)的研究进... 反应熔渗(RMI)工艺制备碳纤维增强陶瓷基复合材料具有周期短、成本低、致密度高等优势,因此获得了广泛关注。本文主要对影响RMI工艺制备碳纤维增强陶瓷基复合材料的三方面因素(多孔低密度C/C基材结构、基体改性成分及制备工艺)的研究进展进行了综述。研究显示:通过对多孔低密度C/C基材中碳基体类型、碳纤维预制体结构、基材密度及孔隙结构进行优化设计,可显著提升复合材料的力学及抗氧化烧蚀性能;通过基体改性技术在C/C复合材料中引入功能性组元,可显著提高复合材料的抗氧化烧蚀、耐磨擦等性能;通过熔渗工艺优化,如调整熔渗温度、时间,选择合适的熔渗物类型等,可制备出综合性能良好的复合材料。最后,指出了目前RMI工艺制备碳纤维增强陶瓷基复合材料中存在的主要问题和潜在研究方向。 展开更多

关键词 反应熔渗 陶瓷基复合材料 多孔低密度C/C基材 基体改性

在线阅读 下载PDF 职称材料

反应熔渗制备C_(f)/C-ZrC-SiC复合材料微观结构及抗烧蚀性能

18

作者 杨良伟 陈昊然 +2 位作者 金鑫 刘伟 刘俊鹏 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期43-47,共5页

通过反应熔渗(RMI)方式,以缝合碳纤维预制体和Si-Zr合金作为反应物,制备得到C_(f)/C-ZrC-SiC复合材料,并利用SEM-EDS和XRD系统分析了复合材料的微观结构,可以明确SiC-ZrC陶瓷基体在材料内部分布比较均匀且致密度较高。得益于上述基体结... 通过反应熔渗(RMI)方式,以缝合碳纤维预制体和Si-Zr合金作为反应物,制备得到C_(f)/C-ZrC-SiC复合材料,并利用SEM-EDS和XRD系统分析了复合材料的微观结构,可以明确SiC-ZrC陶瓷基体在材料内部分布比较均匀且致密度较高。得益于上述基体结构,C_(f)/C-ZrC-SiC复合材料的弯曲强度和模量分别达到323.2 MPa和46.6 GPa,表现为韧性断裂。采用氧乙炔实验进行抗烧蚀测试,在表面温度为1800~1900℃下,ZrC含量较多的C_(f)/C-ZrC-SiC复合材料质量烧蚀率和线烧蚀率分别为1.263 mg/s和2.367μm/s,ZrC含量较少的C_(f)/C-SiC-ZrC复合材料分别为2.056 mg/s和5.067μm/s,C_(f)/C-ZrC-SiC复合材料表现出更加优异的抗烧蚀性能。 展开更多

关键词 缝合碳纤维预制体 反应熔渗 C_(f)/C-ZrC-SiC 抗烧蚀性能 钉扎效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

合金反应熔渗法制备C/C-HfC复合材料微观结构及抗烧蚀性能 被引量：3

19

作者 张鹏 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期14-17 23,23,共5页

发展了一种Hf C改性C/C复合材料的快速低成本合金反应熔渗制备技术,采用反应熔渗铪基合金制备了性能优异的C/C-Hf C复合材料。XRD分析表明C/C-Hf C复合材料由C、Hf C、Zr C和Si C相组成。合金反应熔渗过程中,合金熔体与热解碳反应形成... 发展了一种Hf C改性C/C复合材料的快速低成本合金反应熔渗制备技术,采用反应熔渗铪基合金制备了性能优异的C/C-Hf C复合材料。XRD分析表明C/C-Hf C复合材料由C、Hf C、Zr C和Si C相组成。合金反应熔渗过程中,合金熔体与热解碳反应形成了层状的基体显微组织。采用激光烧蚀法测试了C/C-Hf C复合材料的抗烧蚀性能,烧蚀60 s后C/C-Hf C复合材料的线烧蚀率为0.008 mm/s,明显低于C/C复合材料预制体的线烧蚀率0.024 mm/s。激光烧蚀后复合材料烧蚀表面形成了一层Ta2O5和Hf O2相组成的抗烧蚀层,有效减小了C/C-Hf C复合材料进一步的烧蚀破坏,大大提高了C/C-Hf C复合材料的抗烧蚀性能。 展开更多

关键词 C/C-HfC复合材料 微观组织 抗烧蚀性能 反应熔渗法

在线阅读 下载PDF 职称材料

反应熔渗工艺制备的C/C-SiC复合材料烧蚀性能及构件研制 被引量：2

20

作者 康文杰 薛如月 +4 位作者 赵大明 张永辉 程皓 彭志刚 苏君明 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期519-522,552,共5页

采用反应熔渗工艺(RMI)快速制备了不同碳化硅含量的C/C-SiC复合材料,通过氧-乙炔烧蚀试验,测试了材料的烧蚀性能。利用SEM/EDS表征了复合材料烧蚀后的表面形貌和成分,分析了碳化硅含量对复合材料烧蚀性能的影响。结果表明,随着基体中碳... 采用反应熔渗工艺(RMI)快速制备了不同碳化硅含量的C/C-SiC复合材料,通过氧-乙炔烧蚀试验,测试了材料的烧蚀性能。利用SEM/EDS表征了复合材料烧蚀后的表面形貌和成分,分析了碳化硅含量对复合材料烧蚀性能的影响。结果表明,随着基体中碳化硅含量的提高,烧蚀过程中生成的二氧化硅保护膜更加致密,导致C/C-SiC复合材料的烧蚀率逐渐降低。在此基础上,利用优化工艺制备了密度均匀的大尺寸C/C-SiC构件,经过地面热试车考核,构件接近零烧蚀,满足发动机热试车的应用。 展开更多

关键词 反应熔渗法 碳化硅含量 烧蚀性能 热试车考核

在线阅读 下载PDF 职称材料