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多元耦合场CVI法炭/炭复合材料制备及结构分析 被引量:4
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作者 张明瑜 黄启忠 +2 位作者 苏哲安 谢志勇 朱建军 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1373-1377,共5页
为了降低成本,以液化石油气作碳源气体,炭毡作增强体,利用多元耦合场CVI方法快速制备了炭/炭复合材料.研究表明,炭纤维预制体在650℃较低温度条件下沉积15h,密度达到了1.71g·cm^(-3);采用偏光显微镜研究了热解炭的显微结构.结... 为了降低成本,以液化石油气作碳源气体,炭毡作增强体,利用多元耦合场CVI方法快速制备了炭/炭复合材料.研究表明,炭纤维预制体在650℃较低温度条件下沉积15h,密度达到了1.71g·cm^(-3);采用偏光显微镜研究了热解炭的显微结构.结果表明,在同一试样中存在粗糙层、光滑层和带状结构的热解炭,并且材料密度均匀性较好.同时分析了致密化的工艺过程并讨论了热解炭沉积机理. 展开更多
关键词 炭/炭复合材料 多元耦合场cvi 快速致密化 密度均匀性
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多元耦合场CVI法快速致密化炭/炭复合材料研究 被引量:4
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作者 张明瑜 黄启忠 +3 位作者 谢志勇 苏哲安 尹彩流 黄伯云 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1623-1626,共4页
以液化石油气为碳源气体,采用多元耦合场CVI工艺方法快速制备了炭/炭复合材料。在自制冷壁CVI炉中,使用普通炭毡作为炭纤维预制体,设置特殊的导电发热层,沉积温度为650~1050℃,系统的气氛压力为0.1~30kPa,流量为0.1~0.5m^3... 以液化石油气为碳源气体,采用多元耦合场CVI工艺方法快速制备了炭/炭复合材料。在自制冷壁CVI炉中,使用普通炭毡作为炭纤维预制体,设置特殊的导电发热层,沉积温度为650~1050℃,系统的气氛压力为0.1~30kPa,流量为0.1~0.5m^3/h,沉积时间12h的条件下可将预制体一次性快速增密至1.75g/cm^3。XRD分析表明:该材料经过2300℃,2h高温石墨化处理,其石墨化度(g)可达到61.3%,晶粒尺寸达到16.1nm。PLM分析表明所得材料偏光形貌表现为光滑层(SL)结构,SEM形貌照片测算可知热解炭沉积速率在6.6μm/h以上。分析了炭/炭致密化的过程和热解炭的沉积机理,说明多元耦合场加速了热解炭的沉积,缩短了致密化时间,降低了成本。 展开更多
关键词 炭/炭复合材料 多元耦合场cvi 快速致密化 沉积机理
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多元耦合场CVI法制备C/C的工艺与结构研究
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作者 张明瑜 黄启忠 +3 位作者 谢志勇 苏哲安 王秀飞 黄伯云 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期35-38,共4页
以丙烯气作为炭源气体,普通炭毡作为增强体,采用多元耦合场CVI方法快速制备了炭/炭复合材料。为了在炭/炭复合材料制备的实验条件和材料质量之间建立相应的关系,设计了一组实验。通过使用偏光显微分析、XRD测定、Raman微区分析等手段对... 以丙烯气作为炭源气体,普通炭毡作为增强体,采用多元耦合场CVI方法快速制备了炭/炭复合材料。为了在炭/炭复合材料制备的实验条件和材料质量之间建立相应的关系,设计了一组实验。通过使用偏光显微分析、XRD测定、Raman微区分析等手段对结果进行了表征。结果表明:在650℃,12kPa实验条件下可以得到密度较高、均匀性较好,并具有较好结构的炭/炭复合材料,这说明较低的温度和较高的压力适合实验需要。对样品中出现的巨大再生锥结构进行了简要的分析。实验中出现了一种新形貌的热解炭,其具有最高的可石墨化性能。这种雨点状偏光结构热解炭被命名为点状热解炭,其形成机理可以认为是电磁场吸附和不完全固化粘液层的脱氢炭化。 展开更多
关键词 炭/炭复合材料 多元耦合场cvi 密度和石墨化度 微观结构
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CVI炭/炭复合材料微观结构和生长模型 被引量:5
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作者 谢志勇 黄启忠 +1 位作者 梁逸曾 黄伯云 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1096-1100,共5页
采用自行设计的多元耦合物理场CVI炉增密炭/炭(C/C)复合材料,用炭毡作为纤维增强体,在坯体内部设计特殊的导电发热层,使坯体内部的温度场、气体反应的中间产物浓度场、电磁场等多元物理场实现耦合,实现坯体的快速增密。采用偏光显微镜... 采用自行设计的多元耦合物理场CVI炉增密炭/炭(C/C)复合材料,用炭毡作为纤维增强体,在坯体内部设计特殊的导电发热层,使坯体内部的温度场、气体反应的中间产物浓度场、电磁场等多元物理场实现耦合,实现坯体的快速增密。采用偏光显微镜研究沉积热解炭的组织结构;用X射线衍射仪研究C/C复合材料的石墨化度和微晶尺寸;用扫描电镜观察材料断口和热解炭沉积表面的形貌;并对CVI热解炭的生长方式进行研究。研究表明:获得SL、RL和带状等多种热解炭结构;不同的结构具有不同的形貌特征,其中SL的断口平整,RL的断口呈沟槽构造;并提出前者为小分子平滑生长模型、后者为大分子锥状生长模型。 展开更多
关键词 多元耦合物理cvi 炭/炭复合材料 微观结构 生长模型
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湿式C/C制动材料的摩擦特性及其数值模拟 被引量:2
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作者 张明瑜 黄启忠 +2 位作者 朱建军 王秀飞 杨鑫 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期195-199,共5页
利用多元耦合场CVI工艺将炭毡增密至1.58 g/cm3,再进行树脂浸渍/炭化增密至1.85 g/cm3制备C/C复合材料。测试由其制成的摩擦实验环的湿式摩擦磨损性能,并利用软件建立的有限元模型对2 500 r/min及1.5 MPa时摩擦实验环的温度场分布进行... 利用多元耦合场CVI工艺将炭毡增密至1.58 g/cm3,再进行树脂浸渍/炭化增密至1.85 g/cm3制备C/C复合材料。测试由其制成的摩擦实验环的湿式摩擦磨损性能,并利用软件建立的有限元模型对2 500 r/min及1.5 MPa时摩擦实验环的温度场分布进行模拟。结果表明:该湿式摩擦材料的摩擦因数在0.07-0.13间波动,当初始转速恒定时,摩擦因数随刹车压力的增大而减小;当刹车压力恒定时,摩擦因数先增大后减小。建立了C/C复合材料湿式制动过程模型,通过模拟获得了制动盘的各个部位温度场在本模拟研究中呈岛形分布,最高温度出现在0.875 s,这为制动材料的设计提供了参考。 展开更多
关键词 多元耦合场cvi C/C复合材料 摩擦磨损 数值模拟
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