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陶瓷增强钛基复合材料焊接的研究进展 被引量:2
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作者 许文龙 张相召 +1 位作者 杨露瑶 刘桂武 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期696-704,716,共10页
陶瓷增强钛基复合材料(CTMCs)兼有高的比强度、比刚度及良好的耐磨性和抗高温氧化性,对其进行有效焊接,有助于加强其在航空航天、机械电子和医疗器械等领域的广泛应用。综述了CTMCs熔化焊、钎焊和固相扩散焊,以及这3种焊接的国内外研究... 陶瓷增强钛基复合材料(CTMCs)兼有高的比强度、比刚度及良好的耐磨性和抗高温氧化性,对其进行有效焊接,有助于加强其在航空航天、机械电子和医疗器械等领域的广泛应用。综述了CTMCs熔化焊、钎焊和固相扩散焊,以及这3种焊接的国内外研究进展,着重回顾了熔化焊焊缝增强体的分布特征、钎料/母材界面行为及扩散焊焊缝孔隙度与接头力学性能之间的关系。并结合具体的焊接工艺,归纳了熔化焊电极移动速度、钎焊和固相扩散焊焊接温度以及保温时间对接头界面行为和力学性能的影响规律。最后,认为需要加强CTMCs的异材连接、界面反应层形成的热力学和动力学,以及界面微结构与接头服役性能(如强度和耐高温性)的关联性研究。 展开更多
关键词 陶瓷增强钛基复合材料 熔化焊 钎焊 固相扩散焊 界面行为 力学性能
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连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料低成本制备工艺研究进展 被引量:1
2
作者 商剑钊 吴小飞 +5 位作者 曹晔洁 吕云蕾 李精鑫 王晶 董宁 刘永胜 《材料工程》 北大核心 2025年第1期15-27,共13页
连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域,但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题,限制其应用和推广,发展低成本制备工艺... 连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域,但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题,限制其应用和推广,发展低成本制备工艺是推动连续纤维增强陶瓷基复合材料广泛应用的关键。本文简要介绍了连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺现状,总结了反应熔渗、纳米浆料浸渗瞬时共晶、浆料浸渗结合热压等低成本工艺的研究现状,围绕制备工艺优化、复合材料微观结构和性能等方面进行综述,提出了低成本制备工艺的未来研究方向,如熔盐法制备超高温陶瓷界面和反应诱导相分离制备具有孔隙结构均匀的多孔基体,可显著提升连续纤维增强陶瓷基复合材料的综合性能。 展开更多
关键词 连续纤维增强陶瓷复合材料 制备工艺 低成本 反应熔渗 纳米浆料浸渗瞬时共晶
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钛基复合材料的研究进展
3
作者 杨宝 王春锋 +3 位作者 张泽宇 余涵 付振坡 张慧 《航空材料学报》 北大核心 2025年第3期117-130,共14页
综述钛/钛合金复合材料的最新研究现状与应用前景,阐述其在高比强度、轻量化、耐热稳定性及耐磨性能方面的优势,使之成为航空航天、军事装备和医学等高科技领域的关键材料。概括添加增强相使得钛基复合材料力学性能、耐磨性以及热稳定... 综述钛/钛合金复合材料的最新研究现状与应用前景,阐述其在高比强度、轻量化、耐热稳定性及耐磨性能方面的优势,使之成为航空航天、军事装备和医学等高科技领域的关键材料。概括添加增强相使得钛基复合材料力学性能、耐磨性以及热稳定性方面稳步提升的研究成果,揭示不同加工技术改善复合材料晶粒和性能的进展,指出复合材料在高温、高压环境下稳定性及界面黏结强度方面仍面临挑战,需要通过优化增强体分布、结合方式及新型复合体系来解决。此外,表面纳米化技术与数字化仿真的结合为钛基复合材料性能优化提供新途径,而界面强化和热稳定性研究将成为未来发展的关键。最后,明确钛基复合材料的性能提升与加工技术的创新是实现其在极端环境下广泛应用的核心,亦是推动复合材料性能进一步突破的方向。 展开更多
关键词 复合材料 力学性能 增强 增材制造 表面纳米化 数字化仿真
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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
4
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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非均匀构型TiB增强钛基复合材料的制备及其组织性能研究
5
作者 戴昌晟 高义民 +3 位作者 缪喆宇 肖鹏 李烨飞 李强 《热加工工艺》 北大核心 2024年第23期52-59,68,共9页
本研究以Al B_(2)粉末作为硼源,以纯钛(TA1)粉末、Mo粉末为基体,通过真空热压烧结制备非均匀构型Ti B增强钛基复合材料。通过微观组织表征和力学性能测试,探讨了烧结时间和烧结温度的改变对复合材料组织和力学性能的影响。结果表明:烧... 本研究以Al B_(2)粉末作为硼源,以纯钛(TA1)粉末、Mo粉末为基体,通过真空热压烧结制备非均匀构型Ti B增强钛基复合材料。通过微观组织表征和力学性能测试,探讨了烧结时间和烧结温度的改变对复合材料组织和力学性能的影响。结果表明:烧结工艺参数的改变没有明显改变Ti B增强相的形貌和分布。随着烧结时间的延长,复合材料的致密度、晶粒尺寸增加,其抗拉强度、抗压强度和基体显微硬度先增大后减小。随着烧结温度的增加,复合材料的抗拉强度、抗压强度、基体显微硬度也增加。当烧结温度为1300℃,烧结时间为60 min时,元素扩散充分,复合材料有较高的致密度和强度,其抗拉强度、抗压强度、α-Ti基体硬度分别为922.1 MPa、1960.4 MPa、425 HV。 展开更多
关键词 复合材料 TiB增强 热压烧结法 力学性能
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旋转超声加工对TiBw网状钛基复合材料表面残余应力的影响 被引量:1
6
作者 董国军 郭志清 +2 位作者 代勇 赖睿达 刘荣松 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期8-13,共6页
为研究不同切削条件下旋转超声加工对材料表面残余应力的影响,选取硼化钛晶须(TiB whiskers,TiBw)网状钛基复合材料为实验对象,使用镍基电铸金刚石砂轮进行旋转超声加工,并分析了加工后材料的表面残余应力。结果表明:由于钛基复合材料... 为研究不同切削条件下旋转超声加工对材料表面残余应力的影响,选取硼化钛晶须(TiB whiskers,TiBw)网状钛基复合材料为实验对象,使用镍基电铸金刚石砂轮进行旋转超声加工,并分析了加工后材料的表面残余应力。结果表明:由于钛基复合材料具有网状结构和优异的高温性能,使切削热和微观相变产生的残余应力较小,磨粒机械作用产生的残余应力更大。随着超声振动的引入,磨粒高频冲击工件表面,使旋转超声加工工件表面残余应力均大于普通磨削。在主轴转速n=9000 r/min,进给速度v f=8 mm/min,加工深度a p=25μm的加工参数下,旋转超声加工工件表面存在-540 MPa的残余压应力,随着主轴转速增大,残余应力显著减小,并且残余应力的影响层深度逐渐减小。超声振动的引入增大工件表面残余压应力,提高材料抗疲劳性能。 展开更多
关键词 旋转超声加工 TiBw网状增强复合材料 残余应力
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非连续增强钛基复合材料的研究现状及应用进展
7
作者 潘宇 况帆 路新 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期175-184,共10页
非连续增强钛基复合材料(DRTMCs)较钛合金基体具有更高的强度、硬度,优异的耐磨和耐热性能,满足高新技术领域对高性能结构材料的苛刻使用要求,在航空航天、国防军工、汽车制造等领域应用前景广阔。本文针对非连续增强钛基复合材料中基... 非连续增强钛基复合材料(DRTMCs)较钛合金基体具有更高的强度、硬度,优异的耐磨和耐热性能,满足高新技术领域对高性能结构材料的苛刻使用要求,在航空航天、国防军工、汽车制造等领域应用前景广阔。本文针对非连续增强钛基复合材料中基体与增强相的设计及增强相制备技术进行综述,尤其是新兴的碳纳米材料增强相以及激光增材制造技术对DRTMCs组织、性能的影响,重点总结了DRTMCs的后续热变形、热处理及多元多尺度和仿生结构复合材料设计的研究进展,介绍其工程应用的发展现状,提出了研究中的现存问题及具有潜力的发展方向,对进一步提高钛基复合材料综合性能、加快其产业化应用进程具有重要意义。 展开更多
关键词 复合材料 制备方法 增强 热加工 强韧化机理
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连续陶瓷SiC纤维增强钛基仿生叠层复合材料热加工工艺研究 被引量:1
8
作者 张国庆 曲海涛 +3 位作者 原梅妮 侯红亮 赵冰 李殊霞 《热加工工艺》 北大核心 2020年第20期66-71,共6页
以韧性金属Ti箔、连续陶瓷Si C纤维、金属间化合物Ti2AlNb箔为原材料,对箔-纤维-箔进行了单元堆叠,采用真空热压和陶瓷SiC纤维编织技术制备了不同热加工工艺参数下的连续陶瓷Si C纤维增强钛基仿生叠层复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM... 以韧性金属Ti箔、连续陶瓷Si C纤维、金属间化合物Ti2AlNb箔为原材料,对箔-纤维-箔进行了单元堆叠,采用真空热压和陶瓷SiC纤维编织技术制备了不同热加工工艺参数下的连续陶瓷Si C纤维增强钛基仿生叠层复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对制备态复合材料微观组织形貌和各组元间界面元素分布进行了分析。结果表明,当热加工工艺参数为920℃/30 min/40 MPa时,复合材料各组元间实现理想冶金结合,陶瓷SiC纤维均匀等距分布于韧性金属Ti基体中,韧性金属Ti箔与金属间化合物Ti2AlNb箔通过元素扩散实现了理想冶金结合。 展开更多
关键词 复合材料 仿生叠层 热加工 陶瓷SiC纤维
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粉末冶金颗粒增强钛基复合材料研究进展 被引量:22
9
作者 汤慧萍 黄伯云 +1 位作者 刘咏 王海兵 《粉末冶金技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期293-296,共4页
颗粒增强钛基复合材料具有优异的力学性能 ,粉末冶金技术在制备颗粒增强钛基复合材料上有很大优势。本文从钛合金基材、颗粒增强相选择及制备工艺与性能等方面综述了粉末冶金颗粒增强钛基复合材料的研究进展 ,指出提高密度、降低成本是... 颗粒增强钛基复合材料具有优异的力学性能 ,粉末冶金技术在制备颗粒增强钛基复合材料上有很大优势。本文从钛合金基材、颗粒增强相选择及制备工艺与性能等方面综述了粉末冶金颗粒增强钛基复合材料的研究进展 ,指出提高密度、降低成本是粉末冶金颗粒增强钛基复合材料的发展方向。 展开更多
关键词 颗粒增强 复合材料 粉末冶金技术 力学性能 制备工艺 高密度 相选择 合金 降低成本
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颗粒增强钛基复合材料研究进展 被引量:13
10
作者 吕维洁 张小农 +4 位作者 张荻 施忠良 吴人洁 卞玉君 方平伟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期15-18,共4页
综述了颗粒增强钛基复合材料的研究现状,从增强体、基体合金选择,材料制备方法,机械性能,应用前景等各方面,详细阐述了颗粒增强钛基复合材料的特点,并指出了今后颗粒增强钛基复合材料的研究方向。
关键词 复合材料 颗粒 增强 制备方法 机械性能
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颗粒增强钛基复合材料的制备与性能 被引量:12
11
作者 张小农 吕维洁 +3 位作者 张荻 吴人洁 卞玉君 方平伟 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期24-26,共3页
综述了颗粒增强钛基复合材料的制备方法,比较了它们与钛合金的机械性能,说明了研究颗粒增强钛基复合材料的重要价值。
关键词 复合材料 制备 机械性能 颗粒增强
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TiC颗粒增强钛基复合材料的制备及其微观组织 被引量:11
12
作者 郭继伟 金云学 +1 位作者 吕奎龙 荣守范 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期193-197,共5页
采用直接加入TiC粉的方法制备了原位自生TiC增强钛基复合材料 ,此法与国内研究者常用的加入石墨粉的方法相比 ,制备的复合材料成分准确 ,易于控制。制备的复合材料由Ti和TiC相组成 ,其中TiC为初生树枝状和短棒状共晶组成。TEM研究发现 ... 采用直接加入TiC粉的方法制备了原位自生TiC增强钛基复合材料 ,此法与国内研究者常用的加入石墨粉的方法相比 ,制备的复合材料成分准确 ,易于控制。制备的复合材料由Ti和TiC相组成 ,其中TiC为初生树枝状和短棒状共晶组成。TEM研究发现 :还存在 0 .3~ 0 .6 μm的规则块状TiC ,多分布在晶界上 ;TiC颗粒与基体界面干净、无反应层 ,基体中存在较多的位错 。 展开更多
关键词 TIC颗粒增强复合材料 制备 微观组织 自生复合材料 PTMCS
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连续纤维增强陶瓷基复合材料概述 被引量:38
13
作者 何新波 杨辉 +1 位作者 张长瑞 周新贵 《材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2002年第2期273-278,262,共7页
八十年代以来 ,连续纤维增强陶瓷基复合材料以其优异的性能特别是高韧性 ,得到世界各国的极大关注和高度重视 ,并取得令人瞩目的发展。纤维增强陶瓷基复合材料已开始在航空、航天、国防等领域得到应用。本文从复合材料的增韧机制、制备... 八十年代以来 ,连续纤维增强陶瓷基复合材料以其优异的性能特别是高韧性 ,得到世界各国的极大关注和高度重视 ,并取得令人瞩目的发展。纤维增强陶瓷基复合材料已开始在航空、航天、国防等领域得到应用。本文从复合材料的增韧机制、制备方法。 展开更多
关键词 连续纤维增强陶瓷复合材料 性能 增韧机制 制备 界面特性 界面改性
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先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料的研究 被引量:53
14
作者 马青松 陈朝辉 +1 位作者 郑文伟 胡海峰 《材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2001年第4期110-115,121,共7页
综述了先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料在先驱体、致密化工艺、微观结构、性能等方面的国内外研究情况 。
关键词 先驱体转化法 连续纤维增强陶瓷复合材料 致密化工艺 微观结构 性能
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纤维增强陶瓷基复合材料 被引量:12
15
作者 张长瑞 陈朝辉 冯春祥 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1989年第1期8-15,共8页
本文对国外纤维增强陶瓷基复合材料的研究现状、发展方向作了综述。从纤维、基体的各自固有性质和两者间的热物理化学的相容性以及其制备技术几个方面出发,说明了对纤维增强陶瓷基复合材料性能的影响。
关键词 陶瓷材料 复合材料 纤维 增强
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陶瓷粒子增强铝基复合材料制取新工艺及其磨损性能 被引量:13
16
作者 张建云 华小珍 周贤良 《机械工程材料》 CAS CSCD 1996年第4期26-30,39,共6页
提出一种制取陶瓷粒子增强铝基复合材料的新方法──渗透法。可在大气气氛下,于850~950℃温度范围内,不用外加压力或抽真空,通过助渗剂作用,使铝合金液体自动地渗入陶瓷粒子内部,从而形成结合良好的复合材料。并对其磨损性... 提出一种制取陶瓷粒子增强铝基复合材料的新方法──渗透法。可在大气气氛下,于850~950℃温度范围内,不用外加压力或抽真空,通过助渗剂作用,使铝合金液体自动地渗入陶瓷粒子内部,从而形成结合良好的复合材料。并对其磨损性能进行了测试。 展开更多
关键词 渗透 陶瓷粒子增强 复合材料
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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:17
17
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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原位合成多元增强钛基复合材料(TiB+TiC+Y_2O_3)/Ti 被引量:6
18
作者 吕维洁 徐栋 +1 位作者 覃继宁 张荻 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1727-1732,共6页
利用钛与B2O3、B4C和稀土钇之间的化学反应,采用真空非自耗电弧炉熔炼工艺,原位合成多元、多尺度、不同形状增强体增强的钛基复合材料———(TiB+TiC+Y2O3)/Ti。利用热力学机理分析了制备该种材料的可行性,通过X射线衍射仪、光学显微镜... 利用钛与B2O3、B4C和稀土钇之间的化学反应,采用真空非自耗电弧炉熔炼工艺,原位合成多元、多尺度、不同形状增强体增强的钛基复合材料———(TiB+TiC+Y2O3)/Ti。利用热力学机理分析了制备该种材料的可行性,通过X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、电子探针和透射电镜分析了复合材料的物相组成、增强体的微观形貌和材料的显微组织。结果表明:复合材料的增强体为TiB、TiC和Y2O3;生成的增强体分布均匀;复合材料的晶粒非常细小;TiB为针状;TiC为等轴状和近似等轴状;Y2O3的形貌随着稀土Y含量的增加从近似等轴状粗化生长为树枝状;材料中存在较多纳米级的球状增强体;增强体TiB、TiC、Y2O3和钛基体界面干净,没有界面反应物存在。 展开更多
关键词 原位合成 复合材料 多元增强 氧化钇 显微组织
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原位Ti-B晶须增强钛基复合材料的磨损机制 被引量:6
19
作者 李邦盛 尚俊玲 +1 位作者 郭景杰 傅恒志 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期18-22,共5页
将自蔓延和熔模精铸方法相结合,制备了原位TiB晶须增强钛基复合材料;采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了复合材料的相组成和显微组织,结合磨损表面、磨屑形貌及剖面显微组织分析结果探讨了复合材料表面的磨损机制;采用销-盘式摩擦... 将自蔓延和熔模精铸方法相结合,制备了原位TiB晶须增强钛基复合材料;采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了复合材料的相组成和显微组织,结合磨损表面、磨屑形貌及剖面显微组织分析结果探讨了复合材料表面的磨损机制;采用销-盘式摩擦磨损试验机评价了复合材料的耐磨性能.结果表明:TiB晶须尺寸细小、长径比大、在基体中分布均匀;与基体合金相比,钛基复合材料的耐磨性能显著提高,这是由于TiB晶须具有增强作用和承载作用所致. 展开更多
关键词 TiB晶须 增强 原位复合材料 显微组织 磨损机制
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连续纤维增强陶瓷基复合材料国外应用研究进展 被引量:16
20
作者 马彦 马青松 陈朝辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第F05期401-404,共4页
连续纤维增强陶瓷基复合材料(CFRCMCs)因具有高比强、高比模、高可靠性、耐高温等优异性能,已成为航空航天、军事、能源等领域理想的高温结构材料。主要介绍了国外CFRCMCs在热防护系统、火箭发动机和超燃冲压发动机上应用的研究进展。
关键词 连续纤维增强陶瓷复合材料 热防护系统 推力室 发动机 应用研究
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