砂轮种类及冷却方式对SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料磨削质量的影响

1

作者 王奔 唐家杰 +1 位作者 楚闳迪 张棋 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期163-175,共13页

SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料由于其耐高温和高比强度的特性,已成为航空发动机用先进材料之一。然而,作为一种难加工的硬脆材料,提高其加工质量和效率是当前研究的关键问题。采用电镀和烧结金刚石砂轮,在有无冷却液的条件下进行正交磨削试... SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料由于其耐高温和高比强度的特性,已成为航空发动机用先进材料之一。然而,作为一种难加工的硬脆材料,提高其加工质量和效率是当前研究的关键问题。采用电镀和烧结金刚石砂轮,在有无冷却液的条件下进行正交磨削试验,以磨削力、工件表面粗糙度和砂轮磨损程度为评价指标,探究不同砂轮种类及冷却方式对SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料磨削加工质量的影响。结果表明:采用烧结金刚石砂轮磨削加工复合材料可得到更好的表面质量和较低的磨削力,同时采用冷却液辅助磨削会降低工件表面粗糙度;由于电镀金刚石砂轮在受到较大磨削力时其金刚石磨粒更易出现成片剥落现象,其使用结果与烧结金刚石砂轮的相反,且电镀金刚石砂轮的磨损形式除磨粒损耗外还包括磨粒的烧伤、脱落等。当粗加工SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料时,应在干式磨削条件下使用电镀金刚石砂轮,并选取高转速、低进给速度及较小磨削深度的磨削参数;当精加工SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料时,应采用烧结金刚石砂轮,并采用水冷辅助方式来显著提高工件加工表面质量。 展开更多

关键词 sic_(f)/sic陶瓷基复合材料 磨削加工 表面粗糙度 砂轮种类 冷却方式

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钎焊金刚石铣磨头加工Cf/SiC复合材料微孔的试验研究

2

作者 洪猛杰 陈卓 +3 位作者 周嘉怡 王海旭 王建宇 黄国钦 《中国机械工程》 北大核心 2025年第3期391-397,共7页

Cf/SiC陶瓷基复合材料是一种集各向异性和非均质结构为一体的典型高硬脆性难加工材料,对其进行孔径小于5 mm的微孔加工难度大,一直都是业界研究热点。采用三种小直径金刚石铣磨头进行制孔加工试验,研究铣磨头制备的方法和末端几何形状... Cf/SiC陶瓷基复合材料是一种集各向异性和非均质结构为一体的典型高硬脆性难加工材料,对其进行孔径小于5 mm的微孔加工难度大,一直都是业界研究热点。采用三种小直径金刚石铣磨头进行制孔加工试验,研究铣磨头制备的方法和末端几何形状对钻进力、使用寿命、微孔缺陷及工具表面质量的影响。结果表明,取芯钎焊铣磨头所制微孔缺陷最少且使用寿命为平底电镀铣磨头的3.6倍、平底钎焊铣磨头的2倍;取芯钎焊铣磨头具有端面取芯结构,可有效减小钻进力,在工具使用寿命和工件加工表面质量上与另两种铣磨头相较也有明显提升。 展开更多

关键词 CF/sic陶瓷基复合材料 各向异性 微孔加工 以磨代铣 金刚石铣磨头

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SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料增韧机理及界面相微区性能测试方法研究进展 被引量：4

3

作者 马浩林 吴晓晨 +3 位作者 甄霞丽 李露 郑瑞晓 马朝利 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期174-186,共13页

作为一种典型的陶瓷基复合材料(ceramic matrix composites,CMC),SiC_(f)/SiC复合材料具有高比强度、耐高温、抗氧化和抗热震等优点,在航空航天领域应用前景广阔。纤维和基体中间的界面相具有保护纤维、传递载荷、偏转裂纹等作用,赋予Si... 作为一种典型的陶瓷基复合材料(ceramic matrix composites,CMC),SiC_(f)/SiC复合材料具有高比强度、耐高温、抗氧化和抗热震等优点,在航空航天领域应用前景广阔。纤维和基体中间的界面相具有保护纤维、传递载荷、偏转裂纹等作用,赋予SiC_(f)/SiC复合材料伪塑性断裂特征。界面相的设计方案会显著影响其微区性能,进而影响SiC_(f)/SiC复合材料宏观力学性能和损伤失效模式。近年来发展的基于聚焦离子束(focused ion beam,FIB)的微纳加工技术和基于纳米压痕的微观力学测试技术是表征SiC_(f)/SiC复合材料界面相微区性能的有效手段。本文综述了SiC_(f)/SiC界面相现有设计方案及界面相微区性能对增韧效果的影响机制,重点总结了单纤维顶出/顶入、微柱压缩等小尺寸力学测试(small-scale mechanical testing,SSMT)技术的应用现状及各方法的适用条件和优缺点。最后,对CMC界面相微区性能研究的发展趋势做了初步展望,并指出测试方法的标准化、测试环境的高温化及测试数据的模型化是未来的主要发展方向。 展开更多

关键词 sic_(f)/sic陶瓷基复合材料 界面相 增韧机制 小尺寸力学测试技术 界面相微区性能

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三维网络SiC陶瓷/金属复合材料摩擦性能的研究 被引量：14

4

作者 茹红强 曲翔宇 +1 位作者 马丽萍 里景阳 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期69-72,共4页

以三维网络SiC陶瓷／Fe—Cu合金复合材料作为静片、三维网络SiC陶瓷／40Cr复合材料作为动片，研究了法向载荷、摩擦时间和pv值对该材料体系摩擦因数的影响以及摩擦次数对静片磨损量的影响，并采用金相显微镜观察了复合材料的显微结构和... 以三维网络SiC陶瓷／Fe—Cu合金复合材料作为静片、三维网络SiC陶瓷／40Cr复合材料作为动片，研究了法向载荷、摩擦时间和pv值对该材料体系摩擦因数的影响以及摩擦次数对静片磨损量的影响，并采用金相显微镜观察了复合材料的显微结构和磨损表面形貌，分析了材料的摩擦磨损性能和磨损机理．结果表明：该摩擦副的稳定摩擦因数在0．33～0．35之间，摩擦过程中材料的磨损机理以磨粒磨损和粘着磨损为主，材料表面摩擦形成的氧化层硬度较高，是该材料耐磨性能优良的主要原因． 展开更多

关键词 三维网络sic陶瓷/Fe-Cu合金复合材料 三维网络sic陶瓷/40Cr复合材料 摩擦因数 摩擦磨损性能 磨损机理

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Al_2O_3/SiC纳米陶瓷复合材料的制备及力学性能 被引量：11

5

作者 艾红军 修稚萌 +1 位作者 秦小梅 王际超 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期451-454,共4页

采用一次粒径分别为 10nm和 15nm的α Al2 O3 和SiC粉体为原料 ,制备了Al2 O3 /SiC纳米陶瓷复合材料·纳米SiC颗粒明显抑制Al2 O3 基体晶粒的长大 ,SiC体积分数超过 4 %时 ,材料的断裂方式由沿晶断裂变为穿晶断裂·随SiC含量的... 采用一次粒径分别为 10nm和 15nm的α Al2 O3 和SiC粉体为原料 ,制备了Al2 O3 /SiC纳米陶瓷复合材料·纳米SiC颗粒明显抑制Al2 O3 基体晶粒的长大 ,SiC体积分数超过 4 %时 ,材料的断裂方式由沿晶断裂变为穿晶断裂·随SiC含量的增加 ,Al2 O3 /SiC纳米复合材料的硬度增大·材料的弯曲强度和断裂韧性在SiC体积分数为 5 %时达到最大值·最大三点弯曲强度和断裂韧性分别为 6 4 1MPa和 4 7MPam1/2 ,明显高于热压单相Al2 O3 陶瓷 (344MPa和 3 1MPam1/2 ) 展开更多

关键词 Al2O3/sic纳米陶瓷复合材料 制备 力学性能 氧化铝 碳化硅 纳米陶瓷复合材料 强化机理 内晶颗粒强化 晶粒细化强化

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自愈合C/SiC陶瓷基复合材料的制备工艺与性能 被引量：5

6

作者 成来飞 左新章 +3 位作者 刘永胜 殷小玮 栾新刚 张立同 《航空制造技术》 北大核心 2014年第6期22-29,共8页

为了提高CMC-SiC高温抗氧化性和长时间服役的寿命,必须对CMC-SiC进行自愈合改性,使裂纹和孔洞处能够原位自生成玻璃相,以达到在服役过程中主动封填的效果,阻止氧化性介质向内扩散,降低PyC和C纤维的氧化损伤。

关键词 sic陶瓷基复合材料 制备工艺 自愈合 航空发动机 性能 技术 高比强度 发展前景

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SiC泡沫陶瓷/SiC_p/Al复合材料的热膨胀行为 被引量：2

7

作者 赵龙志 赵明娟 +1 位作者 曹小明 张劲松 《有色金属》 CSCD 北大核心 2010年第2期28-32,共5页

运用挤压铸造法制备SiC泡沫陶瓷/SiC颗粒/Al复合材料,研究SiC泡沫陶瓷体积分数和温度对复合材料热膨胀的影响。结果表明,随着SiC的总体积分数的增加,混杂复合材料的热膨胀系数逐渐减小。与单一颗粒增强复合材料相比,当膨胀系数系数相同... 运用挤压铸造法制备SiC泡沫陶瓷/SiC颗粒/Al复合材料,研究SiC泡沫陶瓷体积分数和温度对复合材料热膨胀的影响。结果表明,随着SiC的总体积分数的增加,混杂复合材料的热膨胀系数逐渐减小。与单一颗粒增强复合材料相比,当膨胀系数系数相同时,混杂复合材料中的SiC增强体体积分数降低了015。由于混杂复合材料具有独特的复式双连续结构,复合材料的膨胀系数远低于现有理论的预测值。随着温度的升高,材料的热膨胀系数在350℃～450℃时最大。 展开更多

关键词 复合材料 sic泡沫陶瓷/sic颗粒/Al复合材料 热膨胀 混合增强体 复式双连续

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三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料动态变形特征 被引量：2

8

作者 刘娜 才鸿年 +4 位作者 王鲁 兰山 张海峰 王爱民 邵长星 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期77-81,共5页

利用分离式霍普金森压杆装置,对三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料进行不同应变率下的动态压缩实验,采用扫描电子显微镜研究复合材料的动态变形特征和断口形貌.结果表明:复合材料的动态压缩强度随着打击速度的增加而增加;试样发生... 利用分离式霍普金森压杆装置,对三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料进行不同应变率下的动态压缩实验,采用扫描电子显微镜研究复合材料的动态变形特征和断口形貌.结果表明:复合材料的动态压缩强度随着打击速度的增加而增加;试样发生劈裂和剪切断裂,陶瓷相断口形貌为层片状、台阶式的解理断裂,非晶合金发生粘性流动,断口形貌复杂多样.在应变率>104s-1的冲击载荷下,非晶相表现为软化后的多重脊状条带.复合材料断口上大量的非晶球形液滴及非晶软化条带的发现表明,绝热温升在非晶变形与断裂过程中起重要作用. 展开更多

关键词 三维连通网状sic陶瓷/Zr基非晶复合材料 动态压缩 高能冲击 动态变形

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C/SiC陶瓷基复合材料表面Si/SiC涂层制备 被引量：1

9

作者 张玉娣 张长瑞 李俊生 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期29-31,35,共4页

采用新的泥浆预涂层 -反应烧结工艺在 C/ Si C复合材料表面制备 Si/ Si C致密涂层 ,重点研究了原材料、工艺条件对涂层性能的影响 ;采用 XRD分析涂层的组分及晶体结构 ,采用 SEM分析涂层的断口形貌。结果显示 ,采用 MC为胶粘剂、较低的... 采用新的泥浆预涂层 -反应烧结工艺在 C/ Si C复合材料表面制备 Si/ Si C致密涂层 ,重点研究了原材料、工艺条件对涂层性能的影响 ;采用 XRD分析涂层的组分及晶体结构 ,采用 SEM分析涂层的断口形貌。结果显示 ,采用 MC为胶粘剂、较低的裂解升温速度制备的预涂层性能最好 ;无 Si气氛存在直接高温烧结制备涂层性能差 ,而在真空环境下、 14 5 0～ 16 0 0℃温度范围高温烧结能够制备出致密的 Si/ Si C涂层 。 展开更多

关键词 C/sic陶瓷基复合材料 预涂层 反应烧结 Si/sic涂层

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三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料室温单轴压缩断裂行为 被引量：2

10

作者 刘娜 王鲁 +3 位作者 才鸿年 程焕武 兰山 张海峰 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期741-744,共4页

在室温下,利用WDW-E100D万能试验机和SEM研究了三维连通网状结构SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料的准静态单轴压缩变形和断裂行为.结果表明,复合材料的轴向压缩断裂强度达到了1 270 MPa,在压缩条件下复合材料的断裂发生在弹性变形阶段,断裂前... 在室温下,利用WDW-E100D万能试验机和SEM研究了三维连通网状结构SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料的准静态单轴压缩变形和断裂行为.结果表明,复合材料的轴向压缩断裂强度达到了1 270 MPa,在压缩条件下复合材料的断裂发生在弹性变形阶段,断裂前观察不到塑性变形;试样发生纵向劈裂和剪切断裂;三维连通网状结构SiC陶瓷是主要的承载单元,断口形貌为层片状、台阶式的解理断裂;非晶合金发生粘性流动,在变形过程中形成纹脉状断口形貌,出现典型的热软化效应. 展开更多

关键词 三维连通网状sic陶瓷/Zr基非晶复合材料 准静态压缩 断裂机理

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三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料单轴压缩性能研究 被引量：1

11

作者 刘娜 才鸿年 +3 位作者 王鲁 兰山 王富耻 张海峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期825-829,共5页

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料进行不同应变率下的动态压缩实验,并与准静态压缩实验结果比较.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了复合材料的相组成和断口形貌.结果表明:在压缩条件下三... 利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料进行不同应变率下的动态压缩实验,并与准静态压缩实验结果比较.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了复合材料的相组成和断口形貌.结果表明:在压缩条件下三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料的断裂发生在弹性变形阶段,断裂前几乎观察不到塑性变形;复合材料的准静态压缩强度达到了1 270 MPa,高于在动态压缩中的断裂强度1 100 MPa.试样发生纵向劈裂和剪切断裂,准静态下试样形成的破片数量较多,动态加载条件下试样破碎成数量较少的较大块体.三维连通网状SiC陶瓷断口形貌为层片状、台阶式的解理断裂,非晶合金发生粘性流动,在变形过程中形成脉状花样,在高应变率加载条件下,非晶热软化严重,断口形貌复杂多样. 展开更多

关键词 三维连通网状sic陶瓷/Zr基非晶复合材料 压缩性能 断裂机理

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纤维增强SiC陶瓷基复合材料加工技术研究进展 被引量：8

12

作者 袁芳 徐亮 +8 位作者 赵国龙 王新永 陈旭辉 裴天河 魏金花 李晴凇 李军平 冯志海 王金明 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期92-108,共17页

纤维增强SiC陶瓷基复合材料具有密度低、强度高、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等优点,在航空航天及其他高温条件使用领域具有广泛的应用潜力。然而难加工特点制约了这类材料的广泛使用。由于存在硬度高、脆性大和各向异性特点,高精度低损伤... 纤维增强SiC陶瓷基复合材料具有密度低、强度高、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等优点,在航空航天及其他高温条件使用领域具有广泛的应用潜力。然而难加工特点制约了这类材料的广泛使用。由于存在硬度高、脆性大和各向异性特点,高精度低损伤加工成为其工程应用必须解决的关键技术之一。本文主要综述了近年来纤维增强SiC陶瓷基复合材料加工技术研究进展,综合分析了不同加工方法的加工原理、理论模型构建、工艺参数优化、表面质量控制与损伤形成机制等,讨论了当前存在的主要问题,对未来研究方向提出了发展与展望。 展开更多

关键词 纤维增强sic陶瓷基复合材料 加工 研究进展

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基于数字图像相关方法的SiCf/SiC陶瓷基复合材料力学行为表征 被引量：3

13

作者 罗雅煊 董亚丽 +3 位作者 李露 郑瑞晓 顾轶卓 杨景兴 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期60-71,共12页

SiCf/SiC陶瓷基复合材料具有低密度、耐高温、高比强度等优异特性,是新一代先进航空发动机热端部件的理想材料。为实现SiCf/SiC复合材料在服役环境下的可靠应用,亟须开展复合材料力学行为表征研究。与引伸计、应变片等其他测试方法相比... SiCf/SiC陶瓷基复合材料具有低密度、耐高温、高比强度等优异特性,是新一代先进航空发动机热端部件的理想材料。为实现SiCf/SiC复合材料在服役环境下的可靠应用,亟须开展复合材料力学行为表征研究。与引伸计、应变片等其他测试方法相比,数字图像相关方法(digital image correlation,DIC)具有非接触式、全场测量和可操作性强等优点,能够实现对复杂耦合环境下复合材料损伤断裂等力学行为的原位表征,因而受到广泛关注。本文系统梳理和总结DIC在SiCf/SiC复合材料室温拉伸、弯曲、爆破等力学测试中的应用进展,介绍DIC在SiCf/SiC复合材料力学加载过程的高温测量,最后对应用于SiCf/SiC复合材料的DIC表征技术进行了总结及展望。 展开更多

关键词 sicf/sic陶瓷基复合材料 数字图像相关方法(DIC) 力学性能 高温测量 高温散斑

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超声辅助螺旋磨削SiCf/SiC陶瓷基复合材料 被引量：3

14

作者 张海涛 鲍岩 +3 位作者 杨峰 孙海琦 董志刚 康仁科 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2022年第1期81-87,共7页

针对SiC纤维增强SiC陶瓷基复合材料(SiC;/SiC)存在加工质量差、材料去除困难等问题,开展金刚石砂轮超声辅助螺旋磨削SiC;/SiC陶瓷基复合材料试验,研究其出口质量、孔壁形貌及孔壁表面粗糙度。结果表明:与传统制孔相比,超声辅助螺旋磨削... 针对SiC纤维增强SiC陶瓷基复合材料(SiC;/SiC)存在加工质量差、材料去除困难等问题,开展金刚石砂轮超声辅助螺旋磨削SiC;/SiC陶瓷基复合材料试验,研究其出口质量、孔壁形貌及孔壁表面粗糙度。结果表明:与传统制孔相比,超声辅助螺旋磨削制孔出口处材料无大面积崩边;砂轮磨削速度方向与纤维方向的夹角θ的周期性变化导致孔壁表面形貌呈现规律性变化。当θ在0°/180°时,纤维与基体多发生脱黏现象;当θ在45°时,纤维多发生剪切断裂;当θ在90°时,纤维多发生挤压断裂;当θ在135°时,纤维既发生剪切断裂又发生挤压断裂;孔壁表面粗糙度Sa在θ为90°时最低,在θ为135°时最高。在一定范围内,表面粗糙度Sa随着超声振幅的增大而降低,最大降幅为38.7%;随着进给速度的增大而升高,最大增幅为39.3%。 展开更多

关键词 sic /sic陶瓷基复合材料 超声辅助螺旋磨削 孔壁质量 材料去除机理

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单颗磨粒划擦SiCf/SiC陶瓷基复合材料的试验研究 被引量：9

15

作者 周雯雯 王建青 +1 位作者 赵晶 刘瑶 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2021年第1期51-57,共7页

为研究SiC纤维(SiCf)增强SiC陶瓷基复合材料(SiCf/SiC)的磨削损伤机理,搭建试验平台开展单颗磨粒划擦试验,测量划擦力并观察其表面损伤形式,研究磨粒形状、划痕深度和SiCf取向对复合材料磨削机理的影响。试验结果表明:SiCf/SiC陶瓷基复... 为研究SiC纤维(SiCf)增强SiC陶瓷基复合材料(SiCf/SiC)的磨削损伤机理,搭建试验平台开展单颗磨粒划擦试验,测量划擦力并观察其表面损伤形式,研究磨粒形状、划痕深度和SiCf取向对复合材料磨削机理的影响。试验结果表明:SiCf/SiC陶瓷基复合材料的划擦损伤形式主要有基体崩碎、纤维裂纹、断裂和拔出等。在SiCf/SiC陶瓷基复合材料划擦过程中,尖锐状磨粒的划擦力更小,且整条划痕的表面损伤范围较扁平状磨粒的小。用扁平状磨粒划擦但纤维取向γ=0°时,划痕形貌中纤维断裂、纤维拔出等损伤形式出现较少。 展开更多

关键词 单颗磨粒划擦 sicf/sic陶瓷基复合材料 纤维取向 划擦力 表面形貌

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SiCf/SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助切削试验研究 被引量：6

16

作者 黄博 汪文虎 +3 位作者 蒋睿嵩 熊一峰 刘智武 吴晓锋 《电加工与模具》 2021年第1期55-59,共5页

开展了SiCf/SiC陶瓷基复合材料的超声振动辅助切削试验研究,对比研究超声振动辅助切削及普通切削条件下切削参数对切削力的影响规律。结果表明:SiCf/SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助切削时优选钎焊金刚石磨头,超声振动辅助切削相较于普... 开展了SiCf/SiC陶瓷基复合材料的超声振动辅助切削试验研究,对比研究超声振动辅助切削及普通切削条件下切削参数对切削力的影响规律。结果表明:SiCf/SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助切削时优选钎焊金刚石磨头,超声振动辅助切削相较于普通切削的切削力降低了10%~20%,主轴转速、进给速度、切削深度都会影响超声振动辅助切削和普通切削时的切削力。为降低切削力、减小刀具磨损,超声振动辅助切削主轴转速应控制在4000 r/min。 展开更多

关键词 sicf/sic陶瓷基复合材料 超声振动辅助切削 磨头

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基于Al-B-C烧结助剂的SiC_(nf)增强SiC陶瓷基复合材料制备及性能研究 被引量：1

17

作者 楼永伟 陈浩 陈建军 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2023年第4期769-775,共7页

以单晶碳化硅纳米纤维(SiC_(nf))为增强体,以铝(Al)粉、硼(B)粉和超细炭黑为烧结助剂,通过化学气相沉积及浸渍裂解工艺在SiC_(nf)上制备了PyC、BN双层界面包覆层,采用热压烧结法制备SiC_(nf)增强SiC陶瓷基复合材料(SiC_(nf)/SiC-CMC)。... 以单晶碳化硅纳米纤维(SiC_(nf))为增强体,以铝(Al)粉、硼(B)粉和超细炭黑为烧结助剂,通过化学气相沉积及浸渍裂解工艺在SiC_(nf)上制备了PyC、BN双层界面包覆层,采用热压烧结法制备SiC_(nf)增强SiC陶瓷基复合材料(SiC_(nf)/SiC-CMC)。实验结果表明,Al-B-C烧结助剂在1850℃生成了液相Al8B4C7,促进了SiC陶瓷的致密化,提高了复合材料致密度。当烧结助剂含量为10wt.%时,随着Si Cnf含量的增加,复合材料内孔隙增多,致密度降低,抗弯强度和断裂韧性先增大后降低。当SiC_(nf)含量为10 wt.%时,复合材料的力学性能达到最优,抗弯强度和断裂韧性分别为414 MPa和9.65 MPa·m1/2,相较于未添加SiC_(nf)的热压烧结SiC陶瓷,其韧性提高了93.8%。微观结构分析表明,SiC_(nf)主要通过纤维拔出的方式来增加裂纹扩展时的能量消耗,达到提升陶瓷断裂韧性的效果。 展开更多

关键词 sic_(nf)增强sic陶瓷基复合材料 Al-B-C烧结助剂 热压烧结 断裂韧性

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激光辅助高速微车削C_(f)/SiC陶瓷基复合材料切削力影响因素试验研究 被引量：1

18

作者 田纪文 许金凯 +3 位作者 翟昌太 聂小雨 孙贵斌 于化东 《机床与液压》 北大核心 2022年第8期14-19,共6页

C_(f)/SiC陶瓷基复合材料作为一种新型耐高温材料,在航空航天领域具有广泛的应用前景,但难加工特性带来了新的挑战。采用激光辅助高速微车削机床在C_(f)/SiC陶瓷基复合材料上进行外圆切削加工,以主切削力F_(z)为目标,优化C_(f)/SiC陶瓷... C_(f)/SiC陶瓷基复合材料作为一种新型耐高温材料,在航空航天领域具有广泛的应用前景,但难加工特性带来了新的挑战。采用激光辅助高速微车削机床在C_(f)/SiC陶瓷基复合材料上进行外圆切削加工,以主切削力F_(z)为目标,优化C_(f)/SiC陶瓷基复合材料的切削参数。分别采用单因素试验与多因素正交试验研究工件转速n、切削深度a_(p)、进给速度v_(f)与功率密度q对x、y和z 3个方向切削力的影响规律,通过方差分析法指出各加工参数对F_(z)影响的主次顺序及最优参数组合。试验结果表明:与常规高速微车削相比,激光辅助高速车削技术能够改善各个方向切削力大小,切削力最大降低81.436%;各试验因素对F_(z)的影响从大到小依次为q>n>a_(p)>v_(f);最优加工参数组合为:q=400 W/mm^(2),n=4 000 r/min,a_(p)=20μm,v_(f)=20 mm/min时,F_(z)最佳为1.831 N。 展开更多

关键词 C_(f)/sic陶瓷基复合材料 激光辅助高速微车削 切削力 方差分析

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裂解碳包覆对SiC纳米纤维增强SiC陶瓷基复合材料性能的影响 被引量：1

19

作者 熊艺莲 陶吉雨 +2 位作者 杨佳豪 陈建军 郑竣一 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第8期2896-2903,2962,共9页

以SiC纳米纤维(SiC_(nf))为增强体,通过化学气相沉积在SiC纳米纤维表面沉积裂解碳(PyC)包覆层,并与SiC粉体、Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)烧结助剂共混制备陶瓷素坯,采用热压烧结工艺制备质量分数为10%的SiC纳米纤维增强SiC陶瓷基(SiC_(nf)/S... 以SiC纳米纤维(SiC_(nf))为增强体,通过化学气相沉积在SiC纳米纤维表面沉积裂解碳(PyC)包覆层,并与SiC粉体、Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)烧结助剂共混制备陶瓷素坯,采用热压烧结工艺制备质量分数为10%的SiC纳米纤维增强SiC陶瓷基(SiC_(nf)/SiC)复合材料。研究了PyC包覆层沉积时间对SiC_(nf)/SiC陶瓷基复合材料的致密度、断裂面微观形貌和力学性能的影响。结果表明:在1100℃下沉积60 min制备的PyC包覆层厚度为10 nm,且为结晶度较好的层状石墨结构;相比于纤维表面无包覆层的复合材料,复合材料的断裂韧性提高了35%,达到最大值(19.35±1.17)MPa·m^(1/2),抗弯强度为(375.5±8.5)MPa,致密度为96.68%。复合材料的断裂截面可见部分纳米纤维拔出现象,但SiC_(nf)/SiC陶瓷基复合材料界面结合仍较强,纳米纤维拔出短,表现为脆性断裂。 展开更多

关键词 sic陶瓷基复合材料 sic纳米纤维 裂解碳包覆 化学气相沉积 断裂韧性 热压烧结

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SiC/SiC陶瓷基复合材料研究及应用 被引量：21

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作者 邱海鹏 陈明伟 谢巍杰 《航空制造技术》 2015年第14期94-97,共4页

SiC/SiC陶瓷基复合材料保留了SiC陶瓷耐高温、高强度、抗氧化、耐腐蚀、耐冲击的优点,同时兼具Si C纤维增强增韧作用,克服了Si C陶瓷断裂韧性低和抗外部冲击载荷性能差的先天缺陷。SiC/SiC复合材料具有低密度、高温性能稳定、低氚渗透... SiC/SiC陶瓷基复合材料保留了SiC陶瓷耐高温、高强度、抗氧化、耐腐蚀、耐冲击的优点,同时兼具Si C纤维增强增韧作用,克服了Si C陶瓷断裂韧性低和抗外部冲击载荷性能差的先天缺陷。SiC/SiC复合材料具有低密度、高温性能稳定、低氚渗透率和优异的辐照稳定性,在航空、航天、核能等领域具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 sic陶瓷基复合材料 应用 C/sic复合材料 辐照稳定性 增韧作用 纤维增强 载荷性能 断裂韧性

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