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粉末床熔融-反应烧结碳化硅复合材料制备与吸波性能研究
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作者 王长顺 杨庆春 +3 位作者 胡雨梦 由化营 闫春泽 史玉升 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第19期92-101,共10页
本文通过高速搅拌制备了适用于粉末床3D打印的酚醛包覆原料,采用粉末床熔融制备了碳化硅和碳纤维坯体,并结合后续浸渍增密和反应烧结获得了分别含碳化硅粉末和碳纤维粉末的两种碳化硅复合材料。对比研究了两种材料的微观形貌、物相特征... 本文通过高速搅拌制备了适用于粉末床3D打印的酚醛包覆原料,采用粉末床熔融制备了碳化硅和碳纤维坯体,并结合后续浸渍增密和反应烧结获得了分别含碳化硅粉末和碳纤维粉末的两种碳化硅复合材料。对比研究了两种材料的微观形貌、物相特征及力学性能,并对其介电参数进行了系统分析,通过计算得到了吸波性能。结果表明,碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料具备更优异的力学性能和吸波性能,其抗弯强度达到了(289±22.4)MPa,体积密度为(2.69±0.05)g/cm^(3),开孔率低至0.472%。当材料厚度为2.77 mm时,CF-S复合材料的最小反射损耗(RL_(min))值在11.14 GHz处达到了-40.7 dB;当厚度增加至6 mm时,RL_(min)值在5.77 GHz处达到了-35.1 dB。该材料可以在高温氧化工况下维持良好的吸波性能。研究结果为吸波-结构一体化碳化硅复合材料构件的制备提供了技术和理论支撑。 展开更多
关键词 粉末床熔融 反应烧结 碳化硅复合材料 吸波 结构-功能一体化
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3D打印与仿生学融合:仿竹结构的碳纤维增强碳化硅复合材料
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作者 燕春晖(摘译) 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期83-83,共1页
随着航空航天等领域对材料性能要求的日益提高,陶瓷基复合材料(CMCs)因其卓越的高温稳定性和优异的力学性能而备受关注。然而,CMCs在机械性能与电磁波吸收(EWA)性能之间的平衡一直是一个技术难题。近期,西安交通大学的科研团队在《材料... 随着航空航天等领域对材料性能要求的日益提高,陶瓷基复合材料(CMCs)因其卓越的高温稳定性和优异的力学性能而备受关注。然而,CMCs在机械性能与电磁波吸收(EWA)性能之间的平衡一直是一个技术难题。近期,西安交通大学的科研团队在《材料科学与技术杂志(Journal of Materials Science&Technology)》上发表了一篇关于仿竹结构的连续碳纤维增强SiC(Cf/SiC)复合材料的研究成果,为CMCs的应用提供了新的思路。 展开更多
关键词 碳纤维增强碳化硅复合材料 CF/SIC 电磁波吸收 材料性能 竹结构 3D打印 仿生学 科研团队
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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法 CF/SIC复合材料 力学性能 显微结构
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碳纤维增强碳化硅复合材料的力学性能与界面 被引量:9
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作者 何新波 张新明 +2 位作者 张长瑞 周新贵 周安郴 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2000年第4期342-345,共4页
以AlN和Y2 O3为烧结助剂 ,采用先驱体转化 -热压烧结的方法制备了Cf/SiC复合材料 .研究了烧结温度对复合材料界面和力学性能的影响及烧结助剂对显微结构的影响 .结果表明 :由于烧结时晶界液相和SiC AlN固溶体的形成 ,当烧结温度为 1 75... 以AlN和Y2 O3为烧结助剂 ,采用先驱体转化 -热压烧结的方法制备了Cf/SiC复合材料 .研究了烧结温度对复合材料界面和力学性能的影响及烧结助剂对显微结构的影响 .结果表明 :由于烧结时晶界液相和SiC AlN固溶体的形成 ,当烧结温度为 1 750℃时 ,复合材料具有较高的致密度和较好的力学性能 ;当烧结温度升为 1 80 0℃时 ,在复合材料密度增大的同时 ,其力学性能也大幅度提高 ,此时复合材料抗弯强度与断裂韧性分别高达 691 .6MPa和2 0 .7MPa·m1 / 2 ,复合材料呈现韧性断裂 ;进一步提高烧结温度至 1 850℃时 ,虽然复合材料的密度有所增加 ,但由于纤维 /基体界面结合过强以及纤维本身性能退化加剧 ,复合材料呈现典型的脆性断裂 ,其力学性能急剧降低 ;纤维 /基体的界面是导致纤维增强陶瓷基复合材料性能的关键因素 ,其中 ,纤维的脱粘与拔出是主要的增韧因素 . 展开更多
关键词 显微结构 力学性能 界面 碳化硅复合材料 碳纤维
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短炭纤维增强碳化硅复合材料氧化行为的研究 被引量:6
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作者 任芸芸 熊翔 +1 位作者 肖鹏 王林山 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期78-80,共3页
采用低温模压工艺制备了短炭纤维增强碳化硅 (C/C SiC)复合材料 ,密度约为 1.7g/cm3 ,研究了短炭纤维增强碳化硅复合材料在空气中的氧化行为。结果表明 :在 60 0~ 10 0 0℃范围内 ,随着氧化温度升高 ,材料的氧化加剧 ,失重率增加 ;在... 采用低温模压工艺制备了短炭纤维增强碳化硅 (C/C SiC)复合材料 ,密度约为 1.7g/cm3 ,研究了短炭纤维增强碳化硅复合材料在空气中的氧化行为。结果表明 :在 60 0~ 10 0 0℃范围内 ,随着氧化温度升高 ,材料的氧化加剧 ,失重率增加 ;在同一温度点 ,随着氧化时间的延长 ,材料的失重率增加 。 展开更多
关键词 短炭纤维增强碳化硅复合材料 氧化 C/C-SIC 失重率
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铝基碳化硅复合材料加工技术发展研究 被引量:21
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作者 吕道骏 《电子机械工程》 2011年第5期29-32,共4页
AlSiC(铝基碳化硅)复合材料具有优异的力学性能和物理性能,在航空航天、汽车、电子、军事等领域被广泛应用。文中综述了近年来国内外铝基碳化硅复合材料的单一加工技术和复合加工技术的研究进展和应用情况,并结合作者近几年的研究成果... AlSiC(铝基碳化硅)复合材料具有优异的力学性能和物理性能,在航空航天、汽车、电子、军事等领域被广泛应用。文中综述了近年来国内外铝基碳化硅复合材料的单一加工技术和复合加工技术的研究进展和应用情况,并结合作者近几年的研究成果提出了一种高效、经济的ALSic复合材料精密加工技术。 展开更多
关键词 铝基碳化硅复合材料 复合加工 特种加工 铣磨加工
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金刚石/碳化硅复合材料的研究进展 被引量:2
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作者 朱万利 包建勋 +1 位作者 张舸 崔聪聪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期116-123,共8页
金刚石/碳化硅复合材料综合了碳化硅与金刚石的优点,具有高热导率、低热膨胀系数、高比刚度、高硬度以及耐磨损等优异性能,具有广阔的应用前景,是陶瓷基复合材料领域研究的重点之一。金刚石/碳化硅复合材料的制备最早采用高温高压法,该... 金刚石/碳化硅复合材料综合了碳化硅与金刚石的优点,具有高热导率、低热膨胀系数、高比刚度、高硬度以及耐磨损等优异性能,具有广阔的应用前景,是陶瓷基复合材料领域研究的重点之一。金刚石/碳化硅复合材料的制备最早采用高温高压法,该方法可以有效避免金刚石颗粒石墨化带来的有害影响。随着技术的不断发展,出现了多种制备方法。不同的制备工艺下,金刚石/碳化硅复合材料内部的主要相含量、界面相结构及微观组织等因素决定了复合材料的整体性能水平。本文综述了国内外金刚石/碳化硅复合材料的研究与发展现状,从制备方法、性能特点、微观组织及界面反应机制等方面进行了阐述,分析了当前金刚石/碳化硅复合材料研究存在的问题,并对该复合材料的未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 金刚石/碳化硅复合材料 制备方法 性能特点 微观组织 界面反应机制
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碳/碳-碳化硅复合材料在高超音速射流中性能研究 被引量:2
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作者 王德文 沈昊东 +3 位作者 王丽 许贵强 胡兵 靳春红 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期299-303,共5页
为了增强高超音速飞行器的热防护性能,采用轴棒法编制、化学气相渗透工艺制备碳/碳-碳化硅(C/C-SiC)复合材料试件,将试件置于高超音速射流进行烧蚀实验,测试试件的烧蚀率和力学性能;采用X射线衍射仪分析复合材料的相组成,采用扫描电镜... 为了增强高超音速飞行器的热防护性能,采用轴棒法编制、化学气相渗透工艺制备碳/碳-碳化硅(C/C-SiC)复合材料试件,将试件置于高超音速射流进行烧蚀实验,测试试件的烧蚀率和力学性能;采用X射线衍射仪分析复合材料的相组成,采用扫描电镜观察试件的微观结构并分析烧蚀机理。结果表明:试件烧蚀前后的弯曲强度分别为92 MPa和84 MPa;层间剪切强度分别为10.6 MPa和9.1 MPa;线烧蚀率为0.0474 mm/s,质量烧蚀率为0.0383 g/s;复合材料中的碳纤维以热化学烧蚀为主,基体材料受热化学和机械剥蚀双重作用。复合材料中的SiC颗粒在高温下液化、沉积,提高了试件的烧蚀性能,复合材料总体表现出较好的力学性能和耐烧蚀性能。 展开更多
关键词 碳/碳-碳化硅复合材料 高超音速 力学性能 微观结构 烧蚀机理
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粒子侵蚀对碳/碳-碳化硅复合材料烧蚀性能的影响 被引量:1
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作者 王德文 洪兴 陈昊 《弹箭与制导学报》 北大核心 2021年第3期133-136,共4页
为研究碳/碳-碳化硅复合材料(C/C-SiC)的抗机械侵蚀性能,将C/C-SiC复合材料试件置于含粒子的射流中做粒子侵蚀试验,测定试件在不同工况下的侵蚀率;对试件侵蚀后的表面和内部的微观形貌分别采用扫描电镜(SEM)和微CT进行观察,并分析损耗... 为研究碳/碳-碳化硅复合材料(C/C-SiC)的抗机械侵蚀性能,将C/C-SiC复合材料试件置于含粒子的射流中做粒子侵蚀试验,测定试件在不同工况下的侵蚀率;对试件侵蚀后的表面和内部的微观形貌分别采用扫描电镜(SEM)和微CT进行观察,并分析损耗机理。结果表明:复合材料在含粒子时的线侵蚀率是不含粒子时的烧蚀率的2.24倍,含粒子的质量侵蚀率是不含粒子的烧蚀率的1.8倍,粒子侵蚀对试件的消耗起到了决定性的作用;复合材料在机械侵蚀作用下发生脆性破坏。 展开更多
关键词 粒子侵蚀 碳/碳-碳化硅复合材料 侵蚀率 机理
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宁波材料所在推进碳化硅复合材料绿色低成本技术研发方面取得进展
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作者 新型 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期290-290,共1页
先驱体转化碳化硅陶瓷基复合材料(CMCs)主要应用于制备具有耐高温、抗氧化、耐磨性好、热膨胀率小、导电导热性好、硬度高和耐腐蚀等优异性能的,并可近净尺寸成型的高性能陶瓷材料和纤维增强陶瓷基复合材料;目前已被广泛应用于高端科... 先驱体转化碳化硅陶瓷基复合材料(CMCs)主要应用于制备具有耐高温、抗氧化、耐磨性好、热膨胀率小、导电导热性好、硬度高和耐腐蚀等优异性能的,并可近净尺寸成型的高性能陶瓷材料和纤维增强陶瓷基复合材料;目前已被广泛应用于高端科技与国防军事领域,如空间遥感成像光学系统轻量化支撑结构件、航空航天发动机热端部件、可重复使用的航天运载器热防护材料、高超音速运输推进系统等。 展开更多
关键词 碳化硅复合材料 低成本技术 纤维增强陶瓷基复合材料 碳化硅陶瓷基复合材料 高性能陶瓷材料 研发 宁波 成像光学系统
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新型耐蚀耐磨碳化硅复合材料问世
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《新型建筑材料》 北大核心 2016年第7期125-125,共1页
一种可有效降低发电企业脱硫系统运行成本和污染排放的新型碳化硅脱硫管道产品日前获得专家认可。
关键词 碳化硅复合材料 耐磨 耐蚀 脱硫系统 污染排放 运行成本 发电企业
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抗氧化高导热碳纤维/碳化硅复合材料研究新进展
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《纺织科学研究》 2017年第4期7-7,共1页
碳复合材料因其轻质、高导热、高强度、耐高温、抗化学腐蚀等优异性能而成为一种理想的热管理材料,目前已广泛应用于航空航天、军事工业等领域。然而,碳材料在高温氧化性气氛下极易被氧化。
关键词 碳纤维/碳化硅复合材料 高导热 抗氧化 复合材料 抗化学腐蚀 氧化性气氛 航空航天 军事工业
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三维针刺碳/碳化硅陶瓷基复合材料及其摩擦磨损性能 被引量:19
13
作者 徐永东 张立同 +6 位作者 成来飞 范尚武 袁毅东 张富宽 田广来 陈志军 楼建军 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2007年第1期28-32,共5页
采用三维针刺的碳纤维预制体,通过化学气相渗透方法制备具有一定密度的C/C复合材料,然后采用反应熔体浸渗方法进行后续致密化处理,得到高致密度的C/S iC复合材料,系统研究了材料的组织结构特征、刹车性能以及摩擦磨损机理。在纤维束内... 采用三维针刺的碳纤维预制体,通过化学气相渗透方法制备具有一定密度的C/C复合材料,然后采用反应熔体浸渗方法进行后续致密化处理,得到高致密度的C/S iC复合材料,系统研究了材料的组织结构特征、刹车性能以及摩擦磨损机理。在纤维束内部每根C纤维单丝之间由化学气相渗透的碳充填形成致密的C/C区域,而在纤维束之间则主要由反应熔体浸渗法生成的S iC、残留S i和C组成。C/S iC复合材料具有非常优异的摩擦磨损性能,摩擦系数变化规律呈典型的马鞍状。平均摩擦系数为0.34,摩擦性能稳定,磨损率低(1.9μm/次.面);摩擦性能几乎不受湿度的影响,湿态衰减仅为2.9%。在摩擦磨损过程中,C/S iC复合材料的表面能够形成连续稳定的摩擦面,磨损表现为典型的磨粒磨损。 展开更多
关键词 三维针刺 碳/碳化硅复合材料 摩擦磨损性能
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晶硅切割废料在碳化硅及其复合材料中的应用进展 被引量:2
14
作者 杨昱桢 向道平 +2 位作者 吕鑫禹 丁雷 潘艳林 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期49-54,共6页
光伏产业晶硅切割废料的传统回收工艺复杂且高纯硅的分离难度大、回收率低。而将废料提纯后直接制备碳化硅及其复合材料不仅方法简单、有效避开了硅难于分离的问题,且废料利用充分、制品多样化。从利用废料制备碳化硅粉体、碳化硅致密... 光伏产业晶硅切割废料的传统回收工艺复杂且高纯硅的分离难度大、回收率低。而将废料提纯后直接制备碳化硅及其复合材料不仅方法简单、有效避开了硅难于分离的问题,且废料利用充分、制品多样化。从利用废料制备碳化硅粉体、碳化硅致密陶瓷、碳化硅多孔陶瓷、碳化硅/氮化硅复合材料、碳化硅基高温红外发射涂料以及碳化硅颗粒增强合金等方面综述了这一方向的研究进展,并基于该领域存在的一些主要问题,对未来的研究提出了几点建议。 展开更多
关键词 晶硅切割废料 碳化硅 粉体碳化硅 多孔陶瓷碳化硅复合材料
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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
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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 碳化硅陶瓷基复合材料 应用 多元多层微结构
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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
16
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 碳化硅陶瓷基复合材料 制造 航天材料 航空发动机 航空材料
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碳化硅增强铝基复合材料连接技术研究进展 被引量:14
17
作者 董月玲 黄继华 +1 位作者 闫久春 吕世雄 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第11期63-65,81,共4页
综述了SiC增强铝基复合材料(包括SiCp/AlMMC和SiCw/AlMMC)连接技术的研究现状,分析了连接中存在的问题。简单介绍了用于该复合材料连接的传统焊接方法,如熔化焊、固相连接、钎焊等。重点介绍了SiC颗粒及SiC纤维增强铝基复合材料的一些... 综述了SiC增强铝基复合材料(包括SiCp/AlMMC和SiCw/AlMMC)连接技术的研究现状,分析了连接中存在的问题。简单介绍了用于该复合材料连接的传统焊接方法,如熔化焊、固相连接、钎焊等。重点介绍了SiC颗粒及SiC纤维增强铝基复合材料的一些新型连接技术,并展望了SiC增强铝基复合材料连接技术的发展方向。 展开更多
关键词 碳化硅增强铝基复合材料 连接技术 SIC 力学性能 结构材料
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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
18
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 碳化硅陶瓷基复合材料 激光加工 加工机理
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燃烧合成多孔碳化硅陶瓷基复合材料 被引量:5
19
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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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
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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 碳化硅陶瓷基复合材料 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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