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不同界面SiC/SiC复合材料的断裂行为研究 被引量:18
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作者 赵爽 杨自春 周新贵 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期58-62,共5页
碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiC/SiC)是极具前景的高温结构材料。通过先驱体浸渍裂解(PIP)工艺分别制备了PyC界面和CNTs界面SiC/SiC复合材料,对两种SiC/SiC复合材料的整体力学性能以及界面剪切强度等进行了测试表征,并对材料中裂纹... 碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiC/SiC)是极具前景的高温结构材料。通过先驱体浸渍裂解(PIP)工艺分别制备了PyC界面和CNTs界面SiC/SiC复合材料,对两种SiC/SiC复合材料的整体力学性能以及界面剪切强度等进行了测试表征,并对材料中裂纹的产生与扩展进行了原位观测。结果表明,两种界面SiC/SiC复合材料弯曲强度相近,但PyC界面SiC/SiC复合材料的断裂韧性约为CNTs界面SiC/SiC复合材料的两倍。在PyC界面SiC/SiC复合材料中,裂纹沿纤维–基体界面扩展,PyC涂层能够偏转或阻止裂纹,材料呈现伪塑性断裂特征;而在CNTs界面SiC/SiC复合材料中,裂纹在扩展路径上遇到界面并不偏转,初始裂纹最终发展为主裂纹,材料呈现脆性断裂模式。 展开更多
关键词 SIC/SIC复合材料 界面 力学性能 断裂行为 原位观测
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先驱体浸渍裂解结合化学气相渗透工艺下二维半和三维织构SiC/SiC复合材料的结构与性能 被引量:8
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作者 赵爽 杨自春 周新贵 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第16期2715-2718,共4页
通过先驱体浸渍裂解工艺结合化学气相渗透工艺(PIP+CVI)制备了二维半(2.5D)和三维(3D)编织结构的碳化硅纤维增强碳化硅基(SiC/SiC)复合材料,对两者的密度、热导率、力学性能以及微观结构等进行了测试分析。结果表明,PIP+CVI工艺制备的Si... 通过先驱体浸渍裂解工艺结合化学气相渗透工艺(PIP+CVI)制备了二维半(2.5D)和三维(3D)编织结构的碳化硅纤维增强碳化硅基(SiC/SiC)复合材料,对两者的密度、热导率、力学性能以及微观结构等进行了测试分析。结果表明,PIP+CVI工艺制备的SiC/SiC复合材料具有较低的密度(1.98~2.43g·cm-3)和热导率(0.85~2.08 W·m^(-1)·K^(-1)),初期CVI纤维涂层能够提高纤维-基体界面剪切强度(~141.0 MPa),从而提高SiC/SiC复合材料的力学性能,后期CVI整体涂层明显提高了2.5DSiC/SiC复合材料的密度、热导率和力学性能,对3DSiC/SiC复合材料性能的影响不明显。 展开更多
关键词 先驱体浸渍裂解(PIP) 化学气相渗透(CVI) 编织结构 碳化硅纤维增强碳化硅基(SiC/SiC)复合材料 致密度 热导率 力学性能
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先驱体浸渍裂解结合反应熔渗法制备C_f/ZrC-SiC复合材料 被引量:6
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作者 蒋进明 王松 李伟 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期692-694,共3页
以先驱体浸渍裂解结合反应熔渗工艺将Cf/C-SiC材料内部富余的自由碳相转变为ZrC超高温陶瓷,制备了Cf/ZrC-SiC复合材料。对Cf/C-SiC基材的孔隙进行了设计,利用XRD和SEM分析了Cf/ZrC-SiC复合材料的微观结构和物相组成。结果表明:采用PIP... 以先驱体浸渍裂解结合反应熔渗工艺将Cf/C-SiC材料内部富余的自由碳相转变为ZrC超高温陶瓷,制备了Cf/ZrC-SiC复合材料。对Cf/C-SiC基材的孔隙进行了设计,利用XRD和SEM分析了Cf/ZrC-SiC复合材料的微观结构和物相组成。结果表明:采用PIP法可制备具有理想孔隙率的Cf/C-SiC基材;1800℃熔渗Zr-Si合金反应制得的Cf/ZrC-SiC材料主要由SiC和ZrC相组成;高温条件下熔融金属与基体反应的同时,还会侵蚀碳纤维。热解碳涂层能保护纤维。 展开更多
关键词 反应熔渗 CF ZrC—SiC 微观结构
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先驱体转化致密碳化硅纳米复合材料的制备及其热电性能 被引量:2
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作者 韩笑祎 邢欣 +1 位作者 王军 程海峰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期149-154,共6页
以聚碳硅烷和锑改性聚硅烷为先驱体,利用先驱体转化SiC材料的富余自由碳高温石墨化的微观结构演变特点,采用热压烧结、先驱体浸渍-裂解法以及退火工艺制备出先驱体转化SiC纳米复合材料。采用SEM、TEM、XRD和Raman等测试手段表征和分... 以聚碳硅烷和锑改性聚硅烷为先驱体,利用先驱体转化SiC材料的富余自由碳高温石墨化的微观结构演变特点,采用热压烧结、先驱体浸渍-裂解法以及退火工艺制备出先驱体转化SiC纳米复合材料。采用SEM、TEM、XRD和Raman等测试手段表征和分析了相组成和微观结构,讨论了样品的热导率、电导率和塞贝克系数等热电参数随温度变化关系。研究表明,所得致密SiC纳米复合材料为n型热电材料。由于纳米石墨的作用,材料热导率抑制在4~8W/(m&#183;K)范围。1600℃退火处理能够降低热导率,同时提高电导率和塞贝克系数绝对值,使先驱体转化法得到的SiC纳米复合材料无量纲热电优值ZT达到0.0028(650℃),高于其他已报道的致密SiC/C复合材料和纳米复合材料体系。 展开更多
关键词 碳化硅 热电性能 先驱体转化法 纳米复合材料
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盖板式陶瓷热防护系统的传热性能优化 被引量:13
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作者 李广德 张长瑞 +1 位作者 胡海峰 张玉娣 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期143-148,共6页
针对高超声速飞行器对盖板式陶瓷热防护系统的迫切需求,建立了热防护系统结构瞬态传热模型;并研究了防隔热层的物性参数,厚度尺寸,相变层的种类、位置等因素对热防护系统结构传热性能的影响。结果表明,隔热层物性参数及厚度尺寸对热防... 针对高超声速飞行器对盖板式陶瓷热防护系统的迫切需求,建立了热防护系统结构瞬态传热模型;并研究了防隔热层的物性参数,厚度尺寸,相变层的种类、位置等因素对热防护系统结构传热性能的影响。结果表明,隔热层物性参数及厚度尺寸对热防护系统结构传热性能具有决定性影响,而防热层的物性参数及厚度尺寸几乎不产生影响。相变材料的引入能够明显改善热防护系统结构的传热性能。调整和优化相变层位置是改善热防护系统结构传热性能、降低结构厚度的一个有效途径。隔热层厚度的优化结果可为热防护系统结构设计提供一定的参考和依据。 展开更多
关键词 陶瓷热防护系统 相变材料 传热性能 优化设计
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连续聚碳硅烷纤维断裂机理与可纺性研究 被引量:3
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作者 王应德 薛金根 +2 位作者 蓝新艳 宋永才 肖加余 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2004年第8期47-50,共4页
分析PCS纤维的特点以后,讨论PCS熔融纺丝时的纤维断裂机理以及PCS的可纺性影响因素。研究表明:强度低且非常脆,是聚碳硅烷纤维最显著的特点;PCS纤维成形时一般不会发生毛细波断裂,但极易出现脆性断裂;PCS熔体结构粘度指数△η<... 分析PCS纤维的特点以后,讨论PCS熔融纺丝时的纤维断裂机理以及PCS的可纺性影响因素。研究表明:强度低且非常脆,是聚碳硅烷纤维最显著的特点;PCS纤维成形时一般不会发生毛细波断裂,但极易出现脆性断裂;PCS熔体结构粘度指数△η<0.2~0.3时,其可纺性较好。 展开更多
关键词 连续聚碳硅烷纤维 断裂机理 熔融纺丝 可纺性 表面张力 结构粘度指数
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低电阻率Si-C-O纤维组成和性能 被引量:1
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作者 刘军 冯春祥 宋永才 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第7期91-93,共3页
采用聚二甲基硅烷 (PDMS)与不同比例的聚氯乙烯 (PVC)共裂解合成制备了低电阻率Si C O纤维先驱体聚合物 .经熔融纺丝、空气不熔化处理及高温烧成制成低电阻率Si C O纤维。通过元素分析、XRD及XPS研究了纤维组成及其结构 ,考察了纤维组... 采用聚二甲基硅烷 (PDMS)与不同比例的聚氯乙烯 (PVC)共裂解合成制备了低电阻率Si C O纤维先驱体聚合物 .经熔融纺丝、空气不熔化处理及高温烧成制成低电阻率Si C O纤维。通过元素分析、XRD及XPS研究了纤维组成及其结构 ,考察了纤维组成与性能的关系。结果表明 ,PVC的掺入使烧成纤维中氧含量降低 ,游离碳的含量有较大幅度的增加 ,纤维的密度和模量下降 ,在较低的Si/C比时 ,纤维的强度同碳含量没有明显的关系。 展开更多
关键词 碳化硅纤维 结构 组成 电阻率 聚二甲基硅烷 聚氯乙烯 XRD XPS
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低电阻率Si-C-O纤维的制备——先驱体聚合物的热裂解
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作者 刘军 冯春祥 +1 位作者 宋永才 谢海涛 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期377-381,共5页
通过IR ,TG及XRD等手段对聚二甲基硅烷 (PDMS)与聚氯乙烯 (PVC)共裂解合成制备的纤维先驱体(PC P5 ,PC P5 0 )裂解进行了研究。结果表明 ,在初始裂解阶段 ,主要为小分子硅烷逸出 ,PC P5发生—Si—H和—Si—CH3 的脱甲烷、脱氢反应而导... 通过IR ,TG及XRD等手段对聚二甲基硅烷 (PDMS)与聚氯乙烯 (PVC)共裂解合成制备的纤维先驱体(PC P5 ,PC P5 0 )裂解进行了研究。结果表明 ,在初始裂解阶段 ,主要为小分子硅烷逸出 ,PC P5发生—Si—H和—Si—CH3 的脱甲烷、脱氢反应而导致交联程度的增加 ;而在PC P5 0中 ,除了发生上述反应外 ,还存在分子内和分子间稠环芳烃结构的脱氢缩聚。随裂解温度进一步的提高 ,PC P5表现为脱氢、脱甲烷的无机化过程 ,裂解产物从有机物转变为存在部分微晶的无机结构 ,裂解温度继续提高后 ,Si—C—O玻璃相和富余碳反应使SiC晶粒尺寸增加 ,并伴有CO气体的放出。 展开更多
关键词 碳化硅纤维 聚合物 裂解 电阻率 半导体
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