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纳米碳增强铝基复合材料制备工艺及性能研究进展
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作者 雷洋 陈芳芳 +1 位作者 程法嵩 田文明 《热加工工艺》 北大核心 2025年第6期11-16,共6页
铝基复合材料因其出色的比强度、耐蚀性及较低的成本被广泛用于航空航天产业,而近年来纳米碳增强铝基复合材料凭借其优秀的力学及物理性能逐渐成为了研究热点。综述了为改善纳米碳增强体分散性及Al-C界面浸润性所采用的球磨及增强体涂... 铝基复合材料因其出色的比强度、耐蚀性及较低的成本被广泛用于航空航天产业,而近年来纳米碳增强铝基复合材料凭借其优秀的力学及物理性能逐渐成为了研究热点。综述了为改善纳米碳增强体分散性及Al-C界面浸润性所采用的球磨及增强体涂镀层等前处理工艺的研究进展,概述了纳米碳增强铝基复材的成型工艺及力学性能,展望了进一步提升铝碳复合材料力学性能的发展方向。 展开更多
关键词 复合材料 纳米碳增强 制备工艺 力学性能 界面特性
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颗粒增强铝基复合材料电弧增材技术研究
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作者 匡锐 薛帅 +6 位作者 闫亮亮 范玉虎 张伟强 夏岽尊 来钰人 赵拴勃 张春耕 《热加工工艺》 北大核心 2025年第12期161-166,共6页
颗粒增强铝基复合材料因其优异的高比强度和高比刚度,被广泛应用于交通、航空航天、船舶等领域。对于结构复杂的筒体、箱体等薄壁结构件,其成型难度大,机械加工余量大,生产周期长。而采用WAAM技术可以快速打印成形此类结构件。开展颗粒... 颗粒增强铝基复合材料因其优异的高比强度和高比刚度,被广泛应用于交通、航空航天、船舶等领域。对于结构复杂的筒体、箱体等薄壁结构件,其成型难度大,机械加工余量大,生产周期长。而采用WAAM技术可以快速打印成形此类结构件。开展颗粒增强铝基复合材料制备、焊丝制备、电弧增材制造(WAAM)试验等,分析了T6热处理后颗粒增强铝基复合材料WAAM试样的力学性能。结果表明:采用金属型模具浇注颗粒增强铝基复合材料,提高了冷却速率,从而细化晶粒,使成分偏析程度减小,保证了组织的均匀性。通过控制单道次粗拉伸和精拉伸的变形比,辅以中间退火处理(410℃±10℃,保温1.5 h),可制备出满足WAAM要求的焊丝。采用制备的焊丝在合适的工艺参数下获得了成形良好、无孔隙的墙体增材制造样品。WAAM样品经T6热处理后,抗拉强度为370~390 MPa、屈服强度为320~335MPa、伸长率为2.5%~4.5%,满足使用要求。 展开更多
关键词 颗粒增强复合材料 电弧增材制造 金属型模具 拉拔
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SiC_(p)增强铝基复合材料微弧氧化层的制备及性能研究
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作者 刘雪辰 张镜斌 +5 位作者 姚永辉 高磊 张伟强 高志杰 杨艳 陈海文 《热加工工艺》 北大核心 2025年第7期150-156,共7页
对SiC_(p)增强铝基复合材料进行微弧氧化和封孔处理,对膜层的厚度、粗糙度、表面微观形貌、相组成和耐盐雾腐蚀性能进行检测分析,研究了电参数和封闭处理对微弧氧化膜层微观形貌和耐蚀性的影响。结果表明:微弧氧化膜层主要由α-Al_(2)O_... 对SiC_(p)增强铝基复合材料进行微弧氧化和封孔处理,对膜层的厚度、粗糙度、表面微观形貌、相组成和耐盐雾腐蚀性能进行检测分析,研究了电参数和封闭处理对微弧氧化膜层微观形貌和耐蚀性的影响。结果表明:微弧氧化膜层主要由α-Al_(2)O_(3)和γ-Al_(2)O_(3)相组成,当膜层厚度为30~40μm时,粗糙度可以控制在2.12μm以下。粗糙度最佳的电参数为频率1000 Hz、占空比30%、电流密度1 A/dm^(2)。封孔处理可以大幅提高SiC_(p)增强铝基复合材料微弧氧化膜层的耐蚀性。 展开更多
关键词 SiC_(p)增强复合材料 微弧氧化 封孔处理 耐蚀性
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3D打印纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料研究现状及展望 被引量:2
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作者 李天杨 张垚 +7 位作者 龚小龙 刘凯 杨梅君 章嵩 韩潇 杨丽霞 闫春泽 史玉升 《精密成形工程》 北大核心 2024年第12期14-34,共21页
碳化硅陶瓷是一类先进结构材料,具有低密度、高强度、耐腐蚀等优点,然而,碳化硅陶瓷自身的高硬度、高脆性导致其复杂结构件难以制造。3D打印技术的发展为复杂异形陶瓷构件的成形开辟了新途径,但与注射、等静压、凝胶注模等方法相比,其... 碳化硅陶瓷是一类先进结构材料,具有低密度、高强度、耐腐蚀等优点,然而,碳化硅陶瓷自身的高硬度、高脆性导致其复杂结构件难以制造。3D打印技术的发展为复杂异形陶瓷构件的成形开辟了新途径,但与注射、等静压、凝胶注模等方法相比,其力学性能仍有不足。纤维增强是一类提高碳化硅陶瓷材料力学性能的可靠方法,纤维的引入不仅提高了碳化硅陶瓷的强度,而且改善了碳化硅陶瓷材料的韧性。因此,3D打印纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料逐渐成为研究热点。本文对国内外纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料3D打印技术的最新研究进行了回顾,总结了用于3D打印碳化硅陶瓷增强的纤维种类和纤维预处理方法;依据纤维的连续性对纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的3D打印工艺进行了概括,分析了各种3D打印工艺制备的碳化硅陶瓷基复合材料的力学性能,并介绍了3D打印纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的应用领域,对未来发展方向作出了展望。旨在为碳化硅陶瓷基复合材料的增材制造技术研究提供参考。 展开更多
关键词 增材制造 陶瓷复合材料 碳化硅陶瓷 纤维增强 离散纤维 连续纤维
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固态法制备颗粒增强铝基复合材料的研究进展 被引量:1
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作者 薛克敏 张池 +3 位作者 田辙环 王国涛 石文超 李萍 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3547-3562,共16页
颗粒增强铝基复合材料具备优异的综合性能,可用作结构-功能一体化构件,在新能源汽车、航空航天、核电和兵器装备等领域的应用潜力巨大。不同铝基体、颗粒增强体和制备方法对铝基复合材料的力学性能与物理性能的影响至关重要。近年来,科... 颗粒增强铝基复合材料具备优异的综合性能,可用作结构-功能一体化构件,在新能源汽车、航空航天、核电和兵器装备等领域的应用潜力巨大。不同铝基体、颗粒增强体和制备方法对铝基复合材料的力学性能与物理性能的影响至关重要。近年来,科研工作者在颗粒增强铝基复合材料及其高性能制备方法上开展了大量工作,并取得一定进展。本文通过综述1xxx系、6xxx系等铝基体,氧化物、碳化物等颗粒增强体,粉末冶金法、大塑性变形法等固态法制备方法,力学性能、耐腐蚀性能等服役性能的最新研究进展,系统分析了不同制备方法的优势与目前存在的不足,以期为高性能颗粒增强铝基复合材料的选择、制备与应用提供参考。 展开更多
关键词 复合材料 颗粒增强 粉末冶金 大塑性变形
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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
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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 碳化硅增强复合材料 连接技术 SIC 力学性能 结构材料
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碳化硅颗粒增强铝基复合材料SiC(P)/LD2的钎焊机理 被引量:21
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作者 林丽华 唐逸民 +1 位作者 陈立功 顾明元 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期12-17,共6页
就SiC颗粒增强铝基复合材料SiC(P)/LD2的钎焊过程及钎焊机理进行探索研究,在惰性气体保护的钎焊条件下获得了良好的焊接质量,焊后对钎缝作剪切强度试验及金相分析,发现钎缝被分成四个截然不同的组织区域。借助于扫描电... 就SiC颗粒增强铝基复合材料SiC(P)/LD2的钎焊过程及钎焊机理进行探索研究,在惰性气体保护的钎焊条件下获得了良好的焊接质量,焊后对钎缝作剪切强度试验及金相分析,发现钎缝被分成四个截然不同的组织区域。借助于扫描电镜及能谱射线成分分析,对钎料与母材的润湿及相互扩散机理进行了全面深入的分析研究,对钎缝四区的形成过程,不同钎焊条件下的钎缝强度及断裂特征作出了合理的分析解释。 展开更多
关键词 复合材料 钎焊 碳化硅 颗粒增强
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碳化硅颗粒增强铝基复合材料研究现状与展望 被引量:37
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作者 王行 谢敬佩 +1 位作者 郝世明 王爱琴 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期50-53,64,共5页
分别从材料的制备工艺、性能与应用等方面,综述了碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究现状,分析了该材料在发展过程中存在的问题,并对其未来的发展进行了展望。
关键词 复合材料 碳化硅颗粒增强 制备工艺 性能与应用 研究现状
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碳化硅颗粒增强铝基复合材料的无压浸渗反应机理探讨 被引量:18
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作者 张少卿 崔岩 +1 位作者 王美炫 宋颖刚 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期8-11,共4页
为探讨 Si CP/ Al基复合材料无压浸渗反应机理 ,利用 XPS鉴定了 Si C预制体浸渗前沿界面上的反应产物结构 ,采用 HRTEM研究了 Si CP/ Al基复合材料的界面结构。结果表明 ,浸渗与未浸渗部分之间的界面上存在 Mg O,Al2 O3和 Zn O诸化合物 ... 为探讨 Si CP/ Al基复合材料无压浸渗反应机理 ,利用 XPS鉴定了 Si C预制体浸渗前沿界面上的反应产物结构 ,采用 HRTEM研究了 Si CP/ Al基复合材料的界面结构。结果表明 ,浸渗与未浸渗部分之间的界面上存在 Mg O,Al2 O3和 Zn O诸化合物 ,没有发现氮的化合物。在 Si C相与铝相的界面上仅存在 Mg Al2 O4相 ,Mg Al2 O4相几乎连续地包敷在 Si C颗粒上。这表明 ,高温下 Si C与熔 Al合金接触后 ,Si C颗粒表面上的 Si O2 与 Al,Mg,Zn诸元素发生了放热反应 ,从而降低了表面张力 ,提高了湿润性 。 展开更多
关键词 碳化硅颗粒增强复合材料 反应机理 无压浸渗 界面反应 微观组织
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铝基复合材料增强体碳、碳化硅和氧化铝表面涂层研究进展 被引量:7
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作者 于志强 陈剑锋 +1 位作者 武高辉 孙东立 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2002年第2期54-60,共7页
基体与增强体间的界面对金属基复合材料的性质起着重要的作用。通过增强体表面处理和表面涂层可以使界面的性质得以改善。增强体涂层可分为金属涂层、陶瓷涂层 ;单层和多层涂层。涂层的常用制备方法有 :化学镀法、化学气相沉积法及溶胶 ... 基体与增强体间的界面对金属基复合材料的性质起着重要的作用。通过增强体表面处理和表面涂层可以使界面的性质得以改善。增强体涂层可分为金属涂层、陶瓷涂层 ;单层和多层涂层。涂层的常用制备方法有 :化学镀法、化学气相沉积法及溶胶 凝胶法等。本文针对铝基复合材料三种重要的增强体 :碳。 展开更多
关键词 复合材料 增强 碳化硅 氧化 表面涂层
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无压浸渗法制备碳化硅颗粒增强铝基复合材料工艺研究 被引量:8
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作者 王涛 李晓池 杨显锋 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期101-103,共3页
用有预制型的无压浸渗法制备了体积分数高达75%的碳化硅颗粒增强铝基复合材料。研究了各工艺参数对复合材料制备过程与性能的影响。结果表明:SiO2氧化膜、N2气氛和充分的保温时间有利于浸渗;浸渗温度选择1000℃比较合适;M g的质量分数为... 用有预制型的无压浸渗法制备了体积分数高达75%的碳化硅颗粒增强铝基复合材料。研究了各工艺参数对复合材料制备过程与性能的影响。结果表明:SiO2氧化膜、N2气氛和充分的保温时间有利于浸渗;浸渗温度选择1000℃比较合适;M g的质量分数为10%时浸渗能顺利进行。 展开更多
关键词 浸渗法 制备过程 工艺研究 SIO2 质量分数 气氛 碳化硅颗粒增强复合材料 性能 体积分数 保温时间
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碳化硅颗粒增强的铝基复合材料界面微结构研究 被引量:6
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作者 施忠良 刘俊友 +2 位作者 顾明元 刘国权 Lee Jae-chul 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期52-55,共4页
通过X射线衍射、场发射扫描电镜和透射电镜观察并研究了SiC颗粒增强的铝基复合材料界面组织组成、特征及其反应产物的微观形貌 ,直观给出了SiC颗粒与铝反应生成的Al4 C3立体形貌为六方片状结构 ,发现在SiC颗粒和铝合金基体的界面处为偏... 通过X射线衍射、场发射扫描电镜和透射电镜观察并研究了SiC颗粒增强的铝基复合材料界面组织组成、特征及其反应产物的微观形貌 ,直观给出了SiC颗粒与铝反应生成的Al4 C3立体形貌为六方片状结构 ,发现在SiC颗粒和铝合金基体的界面处为偏析形成的层片状共晶结构θ CuAl2 和硅相 ,表明该产物是最后凝固的多元共晶组织 ,即最后凝固部位是在SiC颗粒和基体铝合金的界面处。上述结果有助于了解。 展开更多
关键词 透射电镜 界面 复合材料 碳化硅 颗粒增强 显微结构
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碳化硅颗粒增强铝基复合材料的SiC体积比测定 被引量:3
13
作者 魏勤 张迎元 尤建飞 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2004年第6期15-18,共4页
在内耗法研究SiCp/Al复合材料阻尼性能的基础上,利用超声衰减法研究该复合材料的阻尼性能。通过分 析超声衰减系数α随测试频率f和SiC体积比的变化规律,提出一种用超声波探伤仪测定材料超声衰减系数确定 SiCp/Al复合材料中SiC体积比... 在内耗法研究SiCp/Al复合材料阻尼性能的基础上,利用超声衰减法研究该复合材料的阻尼性能。通过分 析超声衰减系数α随测试频率f和SiC体积比的变化规律,提出一种用超声波探伤仪测定材料超声衰减系数确定 SiCp/Al复合材料中SiC体积比的方法。 展开更多
关键词 碳化硅颗粒增强复合材料 SICP/AL复合材料 体积比 阻尼性能 内耗 衰减系数 超声波探伤仪
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三维碳化硅结构增强铝基复合材料的制备 被引量:9
14
作者 赵敬忠 高积强 金志浩 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2004年第6期11-14,18,共5页
采用有机泡沫体浸渍工艺制备了具有三维骨架结构且气孔相互连通的碳化硅多孔陶瓷预制体,使用无压浸渗工艺制备了三维碳化硅结构增强的金属铝基复合材料,同时探讨了无压浸渗过程的反应机理及动力学过程,用XRD、SEM、光学显维镜研究了预... 采用有机泡沫体浸渍工艺制备了具有三维骨架结构且气孔相互连通的碳化硅多孔陶瓷预制体,使用无压浸渗工艺制备了三维碳化硅结构增强的金属铝基复合材料,同时探讨了无压浸渗过程的反应机理及动力学过程,用XRD、SEM、光学显维镜研究了预制体和复合材料的金相组成及显维组织结构。结果表明,在金属熔体中引入合金元素Si和Mg等元素能破坏氧化铝膜,缩短无压浸渗过程的孕育期。浸渗温度越高,浸渗速度就越快。 展开更多
关键词 浸渗 金属熔体 硅结构 氧化 合金元素 复合材料 气孔 增强 制备 碳化硅
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碳化硅颗粒增强铝基复合材料开发与应用的研究现状 被引量:74
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作者 王文明 潘复生 +1 位作者 Lu Yun 曾苏民 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2004年第3期61-67,共7页
从复合材料的制备工艺、微观组织与力学性能等方面综述了国内外碳化硅颗粒增强铝基复合材料开发与应用的研究现状,指出了开发与应用中存在的问题,并对今后的发展趋势作出了预测。
关键词 碳化硅颗粒 复合材料 制备工艺 微观组织 力学性能
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氧化的碳化硅颗粒增强铝-镁基复合材料的界面微结构特征 被引量:7
16
作者 刘俊友 施忠良 +2 位作者 刘国权 顾明元 Lee Jae chul 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期206-212,共7页
通过FE SEM (FieldEmission ScanningElectronMicroscopy)和TEM (TransmissionElectronMicroscopy)研究了经高温氧化后的SiC颗粒增强铝镁基复合材料的界面微结构特征。研究表明碳化硅的氧化能够有效抑制铝对碳化硅的侵蚀 ,改善其润湿性... 通过FE SEM (FieldEmission ScanningElectronMicroscopy)和TEM (TransmissionElectronMicroscopy)研究了经高温氧化后的SiC颗粒增强铝镁基复合材料的界面微结构特征。研究表明碳化硅的氧化能够有效抑制铝对碳化硅的侵蚀 ,改善其润湿性。基体合金中的Mg与SiC表面的氧化层SiO2 极易反应 ,根据基体合金中Mg的含量形成纳米尺度的MgO或MgAl2 展开更多
关键词 FE-SEM TEM 复合材料 界面 微观结构 SIC颗粒增强 复合材料 高温氧化 力学性能
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碳化硅颗粒增强铝基复合材料的航空航天应用 被引量:234
17
作者 崔岩 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期3-6,共4页
综合评述了近年来碳化硅颗粒增强铝基复合材料在航空航天领域所获得的一系列成功应用 ,并较为详尽地介绍了它们的具体应用情况以及对相关产品与装备所产生的积极作用。此外 ,还例举、分析和展望了该种复合材料在我国航空航天飞行器惯导... 综合评述了近年来碳化硅颗粒增强铝基复合材料在航空航天领域所获得的一系列成功应用 ,并较为详尽地介绍了它们的具体应用情况以及对相关产品与装备所产生的积极作用。此外 ,还例举、分析和展望了该种复合材料在我国航空航天飞行器惯导系统、光机结构及电子元器件中的几个颇具前景的应用方向。 展开更多
关键词 颗粒增强 应用 碳化硅颗粒 复合材料 航天工程 航空工程
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碳化硅颗粒增强铝基复合材料的钎焊连接研究进展 被引量:7
18
作者 刘红霞 王少刚 季小辉 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2007年第7期65-67,81,共4页
综述了近年来国内外关于碳化硅颗粒增强铝基复合材料各种钎焊连接技术的研究现状,总结提出了其钎焊过程中所存在的问题,并对其今后钎焊研究的发展方向作了展望。
关键词 钎焊 复合材料 颗粒增强
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碳化硅颗粒增强铝基复合材料的界面特征及力学性能 被引量:4
19
作者 梅志 顾明元 +1 位作者 蒋为吉 吴人洁 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 1996年第3期19-21,共3页
研究了氧化态和原始态碳化硅颗粒增强铝基复合材料的界面结构及其对复合材料弯曲强度的影啊。结果发现.氧化处理后碳化硅与基体铝界面上有一SiO2非晶层,该非晶层内由于铝的扩散作用而形成铝的浓度梯度。原始态碳化硅与铝的界面上... 研究了氧化态和原始态碳化硅颗粒增强铝基复合材料的界面结构及其对复合材料弯曲强度的影啊。结果发现.氧化处理后碳化硅与基体铝界面上有一SiO2非晶层,该非晶层内由于铝的扩散作用而形成铝的浓度梯度。原始态碳化硅与铝的界面上则无此非晶层.由于此非晶层的作用.导致界面结合强度的提高从而增加了复合材料的弯曲强度。 展开更多
关键词 碳化硅 界面特征 力学性能 复合材料
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碳化硅纤维增强磷酸铝基复合材料的制备和性能研究 被引量:10
20
作者 王新鹏 田莳 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1693-1695,1700,共4页
采用不同的磷酸铝盐基体制备了单向碳化硅纤维增强磷酸铝基复合材料,对其力学性能进行了对比,结果表明:基体对复合材料的力学性能和微观结构有极大的影响,磷酸铝基体随温度的升高脱水、相变残留下一定的气孔,填料的加入可以提高复合材... 采用不同的磷酸铝盐基体制备了单向碳化硅纤维增强磷酸铝基复合材料,对其力学性能进行了对比,结果表明:基体对复合材料的力学性能和微观结构有极大的影响,磷酸铝基体随温度的升高脱水、相变残留下一定的气孔,填料的加入可以提高复合材料的整体力学性能;采用磷酸二氢铝基体、-αAl2O3填料制备的复合材料具有最好的性能,其弯曲强度为310MPa、弯曲弹性模量为47GPa,并通过扫描电镜对材料的微观结构形貌进行了分析研究。 展开更多
关键词 磷酸 碳化硅纤维 陶瓷复合材料
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