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燃烧合成多孔碳化硅陶瓷基复合材料 被引量:5
1
作者 张宇民 张建寒 +1 位作者 韩杰才 赫晓东 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2003年第4期14-17,共4页
采用燃烧合成技术制备多孔碳化硅基复合材料。利用Si、C、Ti体系的放热反应得到SiC/TiC复相陶瓷,其中Ti+C含量要大于25%,否则燃烧反应无法完全进行。燃烧合成产物中含有α—SiC、β-SiC、TiC和少量Si。所研究体系的产物致密度为理论密... 采用燃烧合成技术制备多孔碳化硅基复合材料。利用Si、C、Ti体系的放热反应得到SiC/TiC复相陶瓷,其中Ti+C含量要大于25%,否则燃烧反应无法完全进行。燃烧合成产物中含有α—SiC、β-SiC、TiC和少量Si。所研究体系的产物致密度为理论密度的45%~64%。对燃烧合成产物进行了XRD相分析和SEM断口形貌分析。 展开更多
关键词 燃烧合成 多孔碳化硅陶瓷基复合材料 XRD SEM 自蔓延高温合成 多孔材料
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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:46
2
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 碳化硅陶瓷复合材料 应用 多元多层微结构
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连续纤维补强增韧碳化硅基陶瓷复合材料研究进展 被引量:18
3
作者 闫联生 李贺军 +2 位作者 崔红 张晓虎 王涛 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期60-63,共4页
连续纤维补强增韧碳化硅基陶瓷复合材料具有密度低、强度和韧性高、抗氧化、耐高温等综合性能,已在国外宇航领域得到了广泛的应用。综述了国内外连续纤维补强增韧 C/SiC 陶瓷复合材料的研究进展,主要包括国内外在增韧机理、基体复合技... 连续纤维补强增韧碳化硅基陶瓷复合材料具有密度低、强度和韧性高、抗氧化、耐高温等综合性能,已在国外宇航领域得到了广泛的应用。综述了国内外连续纤维补强增韧 C/SiC 陶瓷复合材料的研究进展,主要包括国内外在增韧机理、基体复合技术、界面技术以及应用等方面的研究进展情况。 展开更多
关键词 陶瓷复合材料 补强增韧 碳化硅 增韧机理 耐高温 连续纤维 C/SIC 复合技术
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新型碳化硅陶瓷基复合材料的研究进展 被引量:230
4
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 碳化硅陶瓷复合材料 制造 航天材料 航空发动机 航空材料
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碳/碳化硅陶瓷基复合材料的研究及应用进展 被引量:15
5
作者 陆有军 王燕民 吴澜尔 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第21期14-19,共6页
碳/碳化硅(C/SiC)陶瓷基复合材料是重要的热结构材料体系之一。综述了近年来发展的有关制备C/SiC陶瓷基复合材料的各种技术及其在航空航天、光学系统、空间技术、交通工具(刹车片、阀)、能源技术等领域的应用,展望了可应用于玻璃工业中... 碳/碳化硅(C/SiC)陶瓷基复合材料是重要的热结构材料体系之一。综述了近年来发展的有关制备C/SiC陶瓷基复合材料的各种技术及其在航空航天、光学系统、空间技术、交通工具(刹车片、阀)、能源技术等领域的应用,展望了可应用于玻璃工业中的纳米碳颗粒与亚微米碳化硅复合的陶瓷基复合材料制备工艺,可拓宽该陶瓷基复合材料的应用领域。 展开更多
关键词 碳化硅 陶瓷复合材料 热结构材料 制备技术
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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
6
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 陶瓷复合材料 高温性能 残余应力 界面层 力学性能
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碳化硅陶瓷基复合材料加工技术研究进展 被引量:29
7
作者 王晶 成来飞 +2 位作者 刘永胜 刘小瀛 张青 《航空制造技术》 2016年第15期50-56,共7页
碳化硅陶瓷基复合材料(CMC-Si C)是一种新型战略性热结构材料,在航空、航天、核能等高新技术领域具有广阔应用前景。但CMC-Si C材料硬度高、不导电等特性决定了实现其高精度、高质量加工较为困难。综述了CMC-Si C材料的传统加工和特种... 碳化硅陶瓷基复合材料(CMC-Si C)是一种新型战略性热结构材料,在航空、航天、核能等高新技术领域具有广阔应用前景。但CMC-Si C材料硬度高、不导电等特性决定了实现其高精度、高质量加工较为困难。综述了CMC-Si C材料的传统加工和特种加工工艺的研究现状与进展,重点阐述了激光加工陶瓷及CMC-Si C材料的加工机理和加工效果。最后,指出了CMC-Si C材料加工技术的发展趋势。 展开更多
关键词 碳化硅陶瓷复合材料 激光加工 加工机理
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连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用 被引量:34
8
作者 王鸣 董志国 +1 位作者 张晓越 姚博 《航空制造技术》 北大核心 2014年第6期10-13,共4页
本研究通过对国外连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的分析,结合航空发动机设计对于复合材料构件的使用要求,从发动机材料工程化应用的角度,提出国内连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料研究中还需要解决的问题,并且提出相应的建议。
关键词 碳化硅陶瓷复合材料 航空发动机设计 连续纤维增强 应用 复合材料构件 发动机材料 工程化
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碳化硅陶瓷基复合材料的自愈合及结构吸波一体化研究进展 被引量:13
9
作者 马晓康 殷小玮 +2 位作者 范晓孟 成来飞 张立同 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1-9,共9页
为满足高推重比航空发动机在长时热力氧化环境下的使用需求和航空发动机关键热结构部件的隐身需求,碳化硅陶瓷基复合材料正朝着自愈合抗氧化、兼具承载和吸波性能的结构吸波一体化发展。本文分别介绍了碳化硅陶瓷基复合材料在强韧化、... 为满足高推重比航空发动机在长时热力氧化环境下的使用需求和航空发动机关键热结构部件的隐身需求,碳化硅陶瓷基复合材料正朝着自愈合抗氧化、兼具承载和吸波性能的结构吸波一体化发展。本文分别介绍了碳化硅陶瓷基复合材料在强韧化、自愈合抗氧化、电磁波吸收三方面的设计原则,综述了在这三方面的研究现状。一种材料同时具有高强度高韧性、自愈合抗氧化和吸收电磁波三方面的性质将是结构功能一体化CMC-SiC未来发展的大趋势。 展开更多
关键词 碳化硅陶瓷复合材料 强韧化 自愈合抗氧化 电磁波吸收
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碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的研究 被引量:1
10
作者 杨雪 戴永耀 +1 位作者 赵广文 金东明 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期19-21,共3页
使用CVD技术提高纤维增强陶瓷基复合材料的密度是很困难的,因为它很难使反应气体完全渗入到基体里面。这是由于“瓶颈”效应所致,即CVD过程阻塞了基体表面的小气孔,进而封闭了通向大气孔的入口。为此,提出一种新的方法位控C... 使用CVD技术提高纤维增强陶瓷基复合材料的密度是很困难的,因为它很难使反应气体完全渗入到基体里面。这是由于“瓶颈”效应所致,即CVD过程阻塞了基体表面的小气孔,进而封闭了通向大气孔的入口。为此,提出一种新的方法位控CVD(PCCVD),来克服上述困难。通过控制反应气体通道位置和试样的加热位置,从而达到控制沉积位置,使沉积界面始终处于开孔状态。使用PCCVD技术制造的C/SiC复合材料,实际密度可达其理论密度的96%。 展开更多
关键词 碳纤维 增强 陶瓷 复合材料 碳化硅
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碳化硅纤维增强的金属基和陶瓷基复合材料 被引量:5
11
作者 徐海江 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1994年第6期13-17,共5页
介绍了碳化硅纤维及其增强的铝、钛、镁和铜等金属基复合材料的研制与应用。在概括了陶瓷材料的优点和存在的问题之后,介绍了碳化硅纤维增强的几种陶瓷基复合材料的组成、制备和性能。
关键词 金属复合材料 陶瓷复合材料 纤维增强 碳化硅纤维
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碳化硅纤维毡增强陶瓷基复合材料的制备与性能 被引量:2
12
作者 许然 季涛 +2 位作者 张博 马小民 田秀梅 《航空制造技术》 2015年第S2期57-59,共3页
陶瓷基复合材料具有高强高模、高温抗氧化和耐化学稳定性等特点,是新一代先进复合材料的研究热点之一。介绍了以聚碳硅烷不熔化纤维为原料制备碳化硅纤维毡的方法和陶瓷基复合材料的制备工艺;阐述了陶瓷基复合材料的性能测试方法,并分... 陶瓷基复合材料具有高强高模、高温抗氧化和耐化学稳定性等特点,是新一代先进复合材料的研究热点之一。介绍了以聚碳硅烷不熔化纤维为原料制备碳化硅纤维毡的方法和陶瓷基复合材料的制备工艺;阐述了陶瓷基复合材料的性能测试方法,并分析了气孔率对陶瓷基复合材料力学性能的影响。 展开更多
关键词 聚碳硅烷不熔化纤维 碳化硅纤维毡 陶瓷复合材料 气孔率
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连续碳化硅纤维增韧陶瓷基复合材料微结构数字化建模和宏观各向异性模量预测 被引量:1
13
作者 蔡兴瑞 万逸飞 +5 位作者 李翰超 宋嘉玲 冯志强 曾庆丰 关康 刘建涛 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第13期230-236,共7页
围绕陶瓷基复合材料连续增韧相各向异性难以快速建模和宏观模量精准预测困难的问题,本工作结合水平集法和有限元法建立了陶瓷基复合材料复杂微结构数字化自动建模方法及预制体不同区域材料各向异性赋值策略。同时,以二维SiC编织布增韧... 围绕陶瓷基复合材料连续增韧相各向异性难以快速建模和宏观模量精准预测困难的问题,本工作结合水平集法和有限元法建立了陶瓷基复合材料复杂微结构数字化自动建模方法及预制体不同区域材料各向异性赋值策略。同时,以二维SiC编织布增韧陶瓷基复合材料(SiC_(f)/SiC)为例,采用细观力学均匀化方法和自编程序实现了兼顾自然孔隙影响的连续纤维增韧陶瓷基复合材料宏观各向异性模量跨尺度准确计算。与已有文献中的SiC_(f)/SiC性能实验数据对比,验证了本工作中建模方法和模量计算算法的有效性。此外,本工作还探究了SiC_(f)/SiC自然孔隙形状及纤维束波纹度比对材料宏观性能的影响机制。 展开更多
关键词 陶瓷复合材料 碳化硅纤维束 宏观各向异性模量 自然孔隙 数字化建模
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碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料的发展现状及其在航空发动机上的应用 被引量:35
14
作者 邹豪 王宇 +2 位作者 刘刚 赵龙 包建文 《航空制造技术》 2017年第15期76-84,91,共10页
碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料(SiC/SiC CMC)具有低密度、高强高模、耐高温抗氧化、抗蠕变、抗热冲击、耐腐蚀、材料热膨胀系数小等性能优点,在航空发动机上具有巨大的应用潜力。从碳化硅纤维、制备工艺、界面相和涂层等方面综述... 碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料(SiC/SiC CMC)具有低密度、高强高模、耐高温抗氧化、抗蠕变、抗热冲击、耐腐蚀、材料热膨胀系数小等性能优点,在航空发动机上具有巨大的应用潜力。从碳化硅纤维、制备工艺、界面相和涂层等方面综述了国内外SiC/SiC CMC的发展现状,并基于SiC/SiC CMC的性能特点对其在航空发动机燃烧室火焰筒、混合器、涡轮罩环/静子叶片/转子叶片、喷管调节片等热端部件上的应用情况进行了介绍。 展开更多
关键词 碳化硅纤维 陶瓷复合材料 界面相 涂层 航空发动机
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碳化硅陶瓷基复合材料界面层技术研究进展 被引量:16
15
作者 杨金华 吕晓旭 焦健 《航空制造技术》 2018年第11期79-87,共9页
碳化硅陶瓷基复合材料的常用界面层为热解碳界面层与BN界面层,热解碳界面层的制备技术已经相对成熟,但由于在高于400℃时易发生氧化而限制了其在高温氧化性气氛下的长时间使用;BN界面层的制备技术近年得到了快速发展,并且新型原材料及... 碳化硅陶瓷基复合材料的常用界面层为热解碳界面层与BN界面层,热解碳界面层的制备技术已经相对成熟,但由于在高于400℃时易发生氧化而限制了其在高温氧化性气氛下的长时间使用;BN界面层的制备技术近年得到了快速发展,并且新型原材料及新型制备工艺层出不穷;界面层评价技术方面,尽管其对复合材料性能优化具有重要意义,但是目前存在样品制备困难及数据分散度大的难题。针对界面层在碳化硅陶瓷基复合材料中的作用、常见的界面层类型、界面层的制备方法、界面层的评价方法及界面层的发展趋势进行了综合阐述。认为在开发新型前驱体、开发新型制备工艺、提高原材料利用率方面,界面层研究有着广阔的发展空间,进一步提高材料性能及多层界面层设计是其未来发展趋势。对国内该领域的发展有一定的参考价值。 展开更多
关键词 陶瓷复合材料 界面层 碳化硅纤维 增韧机制 氮化硼 热解碳
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化学气相渗透法制备碳化硅陶瓷复合材料 被引量:9
16
作者 闫联生 邹武 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 1998年第1期54-59,共6页
综述了化学气相渗透法制备连续纤维增强碳化硅陶瓷复合材料的过程,以及碳化硅陶瓷复合材料的性能及应用。
关键词 化学气相沉积 陶瓷 复合材料 碳化硅
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沉积温度对碳化硅基体及其复合材料的影响 被引量:2
17
作者 闫联生 邹武 +2 位作者 宋麦丽 王涛 王抗利 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 1999年第1期68-71,共4页
研究了沉积温度对化学气相渗透SiC基体微观结构及其碳纤维增强复合材料性能的影响。950℃沉积碳化硅为非晶态;1000℃以上沉积出的碳化硅为结晶态,1050℃沉积碳化硅晶体以(111)取向为主;1250℃沉积碳化硅晶体... 研究了沉积温度对化学气相渗透SiC基体微观结构及其碳纤维增强复合材料性能的影响。950℃沉积碳化硅为非晶态;1000℃以上沉积出的碳化硅为结晶态,1050℃沉积碳化硅晶体以(111)取向为主;1250℃沉积碳化硅晶体以(220)取向为主。沉积温度升高,沉积深度和均匀性降低。制备毡基C/SiC复合材料的沉积温度为1100~1150℃;制备三维编织C/SiC复合材料的沉积温度约为1000~1050℃。 展开更多
关键词 碳化硅 化学汽相淀积 陶瓷 复合材料 温度
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陶瓷基复合材料可磨耗环境障涂层制备及性能
18
作者 袁世峰 郭婧 +3 位作者 郭孟秋 赵春玲 崔永静 焦健 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期82-94,共13页
随着碳化硅陶瓷基复材制备的涡轮外环的逐步应用,与其匹配的可磨耗涂层技术需求迫切。本工作采用大气等离子喷涂技术,制备4层结构的BSAS(Ba_(0.75)Sr_(0.25)Al_2Si_2O_8)-聚酯基可磨耗环境障涂层(A/EBCs),探究工艺参数对可磨耗面层孔隙... 随着碳化硅陶瓷基复材制备的涡轮外环的逐步应用,与其匹配的可磨耗涂层技术需求迫切。本工作采用大气等离子喷涂技术,制备4层结构的BSAS(Ba_(0.75)Sr_(0.25)Al_2Si_2O_8)-聚酯基可磨耗环境障涂层(A/EBCs),探究工艺参数对可磨耗面层孔隙率的影响规律以及涂层在1300℃下的相结构和组织演变。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)对涂层相结构、微观组织及成分进行分析表征。结果表明:BSAS-聚酯基可磨耗面层的孔隙率为26.4%~36.8%,BSAS-聚酯粒子温度敏感的参量是主气(氩气)流量、辅气(氢气)流量和喷涂距离,速度敏感的参量是主气(氩气)流量;其中主气(氩气)流量同时对BSAS-聚酯的粒子温度和速度具有反向影响作用。该可磨耗面层在1300℃高温氧化300 h保持单斜相结构,组织和成分稳定,局部析出球状非晶氧化硅颗粒。采用高温高速刮削实验对涂层可磨耗性能进行评价,涂层表面发现纳米高温合金微粒黏附,叶片高度磨损比(IDR)为20%,达到可磨耗封严涂层使用要求。 展开更多
关键词 可磨耗环境障涂层 等离子喷涂 碳化硅陶瓷复合材料 BSAS 高温性能
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C_f/SiC陶瓷基复合材料发展状况 被引量:19
19
作者 曹英斌 张长瑞 +1 位作者 陈朝辉 周新贵 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期10-14,共5页
Cf/SiC陶瓷基复合材料作为高温结构材料,在高性能发动机上具有潜在的应用前景。本文综述了制备Cf/SiC 陶瓷基复合材料增强相 碳纤维的发展;Cf/SiC 复合材料的基本制备工艺及性能( 包括力学性能、复合材料氧化性能... Cf/SiC陶瓷基复合材料作为高温结构材料,在高性能发动机上具有潜在的应用前景。本文综述了制备Cf/SiC 陶瓷基复合材料增强相 碳纤维的发展;Cf/SiC 复合材料的基本制备工艺及性能( 包括力学性能、复合材料氧化性能、界面性质等) ;复合材料当前的应用等各方面的发展。最后指出了有待解决的问题和今后努力的方向。 展开更多
关键词 陶瓷 复合材料 碳纤维 碳化硅
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碳/碳化硅复合材料摩擦磨损性能分析 被引量:28
20
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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