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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
1
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 连续纤维增强陶瓷基复合材料 致密化工艺 微观结构 性能
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连续纤维增强陶瓷基复合材料微观力学研究进展 被引量：12
2
作者 刘海韬 杨玲伟 韩爽 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期711-720,共10页
微观力学参数是构建连续纤维增强陶瓷基复合材料(CFRCMCs)组分、微观结构和宏观力学性能的桥梁,但受限于CFRCMCs的脆性和微观力学参数测试水平,微观力学研究工作进展缓慢。随着基于纳米压痕的微观力学测试技术和基于聚焦离子束微观测试... 微观力学参数是构建连续纤维增强陶瓷基复合材料(CFRCMCs)组分、微观结构和宏观力学性能的桥梁,但受限于CFRCMCs的脆性和微观力学参数测试水平,微观力学研究工作进展缓慢。随着基于纳米压痕的微观力学测试技术和基于聚焦离子束微观测试样品制备技术的飞速发展,近年来CFRCMCs的微观力学研究工作取得显著进步。本文结合国防科技大学刘海韬课题组的研究工作,重点对CFRCMCs组分的原位模量、断裂韧性以及界面结合强度的测试方法和典型应用进行了讨论,最后举例说明了基于微观力学参数的CFRCMCs宏观力学行为的预判方法。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 微观力学 纳米压痕 聚焦离子束 综述
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浆料浸渍辅助PIP工艺制备C/HfC-SiC复合材料的微观结构及性能研究 被引量：2
3
作者 粟毅 史扬帆 +4 位作者 贾成兰 迟蓬涛 高扬 马青松 陈思安 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期726-732,共7页
针对高速飞行器对于防热/承载一体化超高温陶瓷基复合材料的迫切需求,以及现有反应型HfC先驱体存在的成本高、效率低和致密效果差等不足,本研究将HfC亚微米粉体配制成稳定的陶瓷浆料,利用浆料加压浸渍辅助先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备了... 针对高速飞行器对于防热/承载一体化超高温陶瓷基复合材料的迫切需求,以及现有反应型HfC先驱体存在的成本高、效率低和致密效果差等不足,本研究将HfC亚微米粉体配制成稳定的陶瓷浆料,利用浆料加压浸渍辅助先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备了HfC基体均匀分布的C/HfC-SiC复合材料,探讨了HfC含量对于复合材料微观结构、力学与烧蚀性能的影响。结果表明,当HfC实际体积分数为13.1%~20.3%时,复合材料密度为2.20~2.58 g·cm^(-3),开孔率约为5%。通过单层碳布加压浸渍陶瓷浆料,HfC颗粒能够分散到纤维束内部,且在复合材料中分布比较均匀。提高HfC含量会降低复合材料纤维含量,其力学性能也呈现出降低趋势。当HfC体积分数为20.3%时,复合材料的密度、拉伸强度和断裂韧性分别为2.58 g·cm^(-3)、147 MPa和9.3 MPa·m^(1/2);经氧乙炔焰烧蚀60 s后,复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为0.0062 mm/s和0.005 g/s,烧蚀过程中形成的熔融相Hf_(x)Si_(y)O_(z)能覆盖在材料表面,起到良好的保护作用。 展开更多
关键词 C/HfC-SiC复合材料 浆料浸渍 力学性能 抗烧蚀性能
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连续纤维增强碳化硅复合材料界面区研究进展 被引量：12
4
作者 蔡利辉 马青松 +1 位作者 刘海韬 刘荣军 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期878-883,889,共7页
界面区对于连续纤维增强陶瓷基复合材料的性能水平有着决定性的影响,其中以纤维/基体界面涂层最为关键。本文介绍了常见的四种界面区类型,在探讨界面区作用机制与要求的基础上,综述了C/SiC和SiC/SiC复合材料中C、BN、碳化物、氧化物等... 界面区对于连续纤维增强陶瓷基复合材料的性能水平有着决定性的影响,其中以纤维/基体界面涂层最为关键。本文介绍了常见的四种界面区类型,在探讨界面区作用机制与要求的基础上,综述了C/SiC和SiC/SiC复合材料中C、BN、碳化物、氧化物等界面涂层材料及其制备技术的研究现状,指出了存在的问题与发展趋势。 展开更多
关键词 界面区 纤维涂层 陶瓷基复合材料 碳化硅
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不同碳纤维表面状态对Cf/SiC复合材料性能的影响 被引量：4
5
作者 王建方 陈朝辉 +2 位作者 刘维民 齐尚奎 谢征芳 《材料导报》 EI CAS CSCD 2002年第3期67-69,共3页
采用XPS对两种不同的碳纤维表面进行了分析,制备了束丝Cf/SiC复合材料,并采用束丝拉仲强度表征其性能。结果表明,碳纤维表面主要有C、O两种元素存在,其中碳主要有C-C和C-O两种存在方式,并且两种纤维的Ols/Cls有明显的不同。当氧含量高时... 采用XPS对两种不同的碳纤维表面进行了分析,制备了束丝Cf/SiC复合材料,并采用束丝拉仲强度表征其性能。结果表明,碳纤维表面主要有C、O两种元素存在,其中碳主要有C-C和C-O两种存在方式,并且两种纤维的Ols/Cls有明显的不同。当氧含量高时,纤维在经历高温处理后强度下降幅度较大,所制备的Cf/SiC复合材料性能较差。 展开更多
关键词 碳纤维 表面状态 XPS CF/SIC复合材料 碳纤维 碳化硅 性能
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基于液相法的碳纤维复合材料抗氧化烧蚀技术研究进展 被引量：5
6
作者 蔡利辉 马青松 刘海韬 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2013年第1期108-114,共7页
碳纤维增强陶瓷基复合材料是很重要的高温结构材料,在有氧环境下使用时,氧化烧蚀是导致其失效的首要原因。液相法是实施抗氧化保护的有效手段之一,本文从纤维保护、基体改性、整体涂层三个角度,综述了基于液相法的抗氧化烧蚀技术研究现... 碳纤维增强陶瓷基复合材料是很重要的高温结构材料,在有氧环境下使用时,氧化烧蚀是导致其失效的首要原因。液相法是实施抗氧化保护的有效手段之一,本文从纤维保护、基体改性、整体涂层三个角度,综述了基于液相法的抗氧化烧蚀技术研究现状,分析了今后发展需要关注的问题。 展开更多
关键词 碳纤维增强陶瓷基复合材料 抗氧化 液相法 涂层 基体改性
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无机纤维增强SiO_2气凝胶隔热复合材料的研究进展 被引量：13
7
作者 关蕴奇 姜勇刚 +1 位作者 冯军宗 冯坚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第A01期429-434,共6页
SiO_2气凝胶因其独特的纳米孔结构而具有低密度、低热导率等特点,具备成为高效隔热材料的潜力,然而SiO_2气凝胶的力学性能较差,极大地限制了其在隔热领域的应用。采用无机纤维作为增强体,制备的SiO_2气凝胶复合材料同时具有较好的力学... SiO_2气凝胶因其独特的纳米孔结构而具有低密度、低热导率等特点,具备成为高效隔热材料的潜力,然而SiO_2气凝胶的力学性能较差,极大地限制了其在隔热领域的应用。采用无机纤维作为增强体,制备的SiO_2气凝胶复合材料同时具有较好的力学和隔热性能,是目前国内外高性能隔热材料的研究热点之一。综述了无机纤维增强SiO_2气凝胶隔热复合材料的制备方法及其研究进展,并展望了其未来发展方向。 展开更多
关键词 无机纤维 SIO2气凝胶 隔热复合材料
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C/SiC复合材料在超燃冲压发动机中的应用研究进展 被引量：52
8
作者 马青松 刘海韬 +2 位作者 潘余 刘卫东 陈朝辉 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期247-255,共9页
超燃冲压发动机是发展高超声速技术的核心,以其为动力装置的各类高超声速飞行器对于国防安全和航天运输都有重要意义。本文分析了超燃冲压发动机对热防护材料的要求,综述了C/SiC复合材料在超燃冲压发动机中的应用研究现状,提出了发展建... 超燃冲压发动机是发展高超声速技术的核心,以其为动力装置的各类高超声速飞行器对于国防安全和航天运输都有重要意义。本文分析了超燃冲压发动机对热防护材料的要求,综述了C/SiC复合材料在超燃冲压发动机中的应用研究现状,提出了发展建议,指出了需要关注的关键问题。 展开更多
关键词 C SIC复合材料 热防护 主动冷却 超燃冲压发动机 综述
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SiC(Al)陶瓷纤维先驱体聚铝碳硅烷的合成与表征 被引量：10
9
作者 余煜玺 李效东 +2 位作者 陈国明 曹峰 冯春祥 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期85-88,共4页
利用聚二甲基硅烷(PDMS)热解聚合的液相产物聚硅碳硅烷(PSCS)与乙酰丙酮铝(Al(AcAc)3)反应制备了SiC(Al)陶瓷纤维的先驱体聚铝碳硅烷(PACS)。选用PSCS为原料消除了Al(AcAc)3在合成反应过程中出现的升华现象。合成的PACS化学式为:SiC2.0H... 利用聚二甲基硅烷(PDMS)热解聚合的液相产物聚硅碳硅烷(PSCS)与乙酰丙酮铝(Al(AcAc)3)反应制备了SiC(Al)陶瓷纤维的先驱体聚铝碳硅烷(PACS)。选用PSCS为原料消除了Al(AcAc)3在合成反应过程中出现的升华现象。合成的PACS化学式为:SiC2.0H7.6O0.13Al0.018,数均分子量Mn=2265。研究反应过程发现PSCS发生裂解重排反应,Si-H键在反应中显示出巨大的活性,反应时伴随有乙酰丙酮气相副产物产生。反应机理研究表明,PACS分子量的增加是PSCS形成的Si-H键与Al(AcAc)3的配位基发生交联反应形成Si-Al键的结果。 展开更多
关键词 先驱体 聚铝碳硅烷 陶瓷纤维 SIC Si-Al键 聚硅碳硅烷 乙酰丙酮铝 裂解 Si-H键
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热压工艺在C_f/SiC复合材料制备中的应用 被引量：9
10
作者 王建方 陈朝辉 +2 位作者 郑文伟 肖加余 所俊 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2002年第3期22-25,共4页
探讨了热压工艺 (HP)在常压浸渍裂解 (PIP)制备 Cf/Si C复合材料制备过程中的应用 ,认为热压浸渍裂解工艺 (HP-PIP)既可以改善碳纤维与基体 Si C之间的界面 ,又可以提高材料的致密度 ,使材料内部的空隙减少或消失 ,同时使孔隙排布均匀 ... 探讨了热压工艺 (HP)在常压浸渍裂解 (PIP)制备 Cf/Si C复合材料制备过程中的应用 ,认为热压浸渍裂解工艺 (HP-PIP)既可以改善碳纤维与基体 Si C之间的界面 ,又可以提高材料的致密度 ,使材料内部的空隙减少或消失 ,同时使孔隙排布均匀 ,从而使材料的性能有了大幅度提高 ,其强度由原来的 2 90 MPa提高到 5 40 MPa。 展开更多
关键词 热压工艺 CF/SIC复合材料 制备 浸渍裂解
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SiC陶瓷纤维力学性能评价 被引量：5
11
作者 余煜玺 李效东 +1 位作者 曹峰 冯春祥 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期296-300,共5页
耐高温SiC陶瓷纤维是CMCs的主要增强体。SiC纤维必须有适宜的物理、化学、机械性能 ,包括刚度 (杨氏模量 )、强度、抗蠕变性、耐氧化性 ,这些性能是制约CMCs工业应用的重要因素。本文总结了SiC陶瓷纤维各种力学性能状况 ,包括强度、模... 耐高温SiC陶瓷纤维是CMCs的主要增强体。SiC纤维必须有适宜的物理、化学、机械性能 ,包括刚度 (杨氏模量 )、强度、抗蠕变性、耐氧化性 ,这些性能是制约CMCs工业应用的重要因素。本文总结了SiC陶瓷纤维各种力学性能状况 ,包括强度、模量与测试温度和室温的关系以及与时效的关系 ,蠕变行为及热处理、氧化、时效对其影响 ,断裂行为及热处理和氧化的影响。最后 。 展开更多
关键词 SIC陶瓷纤维 力学性能 杨氏模量 强度 抗蠕变性 耐氧化性
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树脂传递模塑-复合材料成型新工艺 被引量：28
12
作者 马青松 陈朝辉 +2 位作者 郑文伟 胡海峰 肖加余 《材料科学与工程》 CSCD 2000年第4期92-97,共6页
树脂传递模塑是一种新型的树脂基复合材料成型方法 ,具有许多独特的优点 ,近年来发展迅速。本文全面综述了该方法的工艺过程及研究应用概况 ,介绍了今后进一步发展的方向。
关键词 树脂传递模塑 成型工艺 树脂基复合材料
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先驱体转化-热压烧结C_f/SiC复合材料的密化机理 被引量：6
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3期358-360,370,共4页
本文采用先驱体裂解—热压烧结方法制备出了Cf SiC复合材料 ,并重点研究了复合材料的致密化过程。结果表明 ,复合材料主要是通过液相烧结而得到致密化的。由于复合材料中聚碳硅烷 (PCS)的裂解不仅有利于烧结液相的形成 ,而且形成了大量... 本文采用先驱体裂解—热压烧结方法制备出了Cf SiC复合材料 ,并重点研究了复合材料的致密化过程。结果表明 ,复合材料主要是通过液相烧结而得到致密化的。由于复合材料中聚碳硅烷 (PCS)的裂解不仅有利于烧结液相的形成 ,而且形成了大量的纳米级SiC颗粒 ,因此 ,复合材料能够在较低烧结温度下得到较好的致密化 。 展开更多
关键词 先驱体转化-热压烧结 CF/SIC复合材料 致密化 碳纤维 碳化硅陶瓷 聚碳硅烷
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连续Si-Fe-C-O功能陶瓷纤维的制备及其表面分析 被引量：4
14
作者 陈志彦 李效东 王军 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期103-108,共6页
采用聚二甲基硅烷(PDMS)和二茂铁合成出聚铁碳硅烷(PFCS),后者经熔融纺丝、预氧化、烧成,可制得电阻率低至10-2Ω·cm、拉伸强度2．0GPa、长度>500m的连续Si—Fe-C-O 纤维．探索了连续Si-Fe-C-O纤维的制备工艺．研究了铁对纤维... 采用聚二甲基硅烷(PDMS)和二茂铁合成出聚铁碳硅烷(PFCS),后者经熔融纺丝、预氧化、烧成,可制得电阻率低至10-2Ω·cm、拉伸强度2．0GPa、长度>500m的连续Si—Fe-C-O 纤维．探索了连续Si-Fe-C-O纤维的制备工艺．研究了铁对纤维电阻率和β-SiC结晶的影响: 铁含量的增加有利于β-SiC晶粒的增长和电阻率的降低．XPS剖面分析表明:陶瓷纤维的表面富含碳,随着径向深度增大铁含量增加． 展开更多
关键词 连续Si—Fe—C-O纤维 合成 电阻率 Β-SIC XPS剖面分析
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Si-C-Fe-O功能陶瓷纤维的制备 被引量：2
15
作者 陈志彦 王军 +2 位作者 李效东 王应德 胡天娇 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期487-490,共4页
本文采用低分子量的聚硅烷(LPS)和二茂铁合成出聚铁碳硅烷(PFCS),后者经熔融纺丝、预氧化、烧成,可制得电阻率低至10-2Ω·cm的Si-C-Fe-O纤维。在预氧化过程中,Si-H反应程度增加的同时纤维的重量增加。研究了二茂铁对纤维电阻率和β... 本文采用低分子量的聚硅烷(LPS)和二茂铁合成出聚铁碳硅烷(PFCS),后者经熔融纺丝、预氧化、烧成,可制得电阻率低至10-2Ω·cm的Si-C-Fe-O纤维。在预氧化过程中,Si-H反应程度增加的同时纤维的重量增加。研究了二茂铁对纤维电阻率和β-SiC结晶的影响:二茂铁用量的增加有利于β-SiC晶粒的增长和电阻率的降低。 展开更多
关键词 Si-C-Fe-O纤维 预氧化 电阻率 Β-SIC 制备 聚硅烷 二茂铁 聚铁碳硅烷
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浆料中SiC粉含量对PIP法C_f/Si-O-C复合材料结构与性能的影响 被引量：3
16
作者 马青松 徐天恒 陈朝辉 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第B08期122-125,共4页
以三维碳纤维编织物和硅树脂(SR249)为原料,采用先驱体转化法(PIP)制备了Cf/Si-O-C复合材料,考察了浆料中SiC粉含量对Cf/Si-O-C的结构与性能的影响。结果表明:由于浆料中SiC粉含量的不同,复合材料的性能与结构具有明显差异。随着浆料中... 以三维碳纤维编织物和硅树脂(SR249)为原料,采用先驱体转化法(PIP)制备了Cf/Si-O-C复合材料,考察了浆料中SiC粉含量对Cf/Si-O-C的结构与性能的影响。结果表明:由于浆料中SiC粉含量的不同,复合材料的性能与结构具有明显差异。随着浆料中SiC粉含量的增加,Cf/Si-O-C材料的气孔率降低,纤维/基体界面结合减弱,导致其力学性能有明显提高。 展开更多
关键词 SiC粉 Cf/Si-O-C复合材料 硅树脂 先驱体转化
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C/C素坯密度对GSIC/C-SiC复合材料摩擦磨损性能的影响 被引量：2
17
作者 刘荣军 缪花明 +1 位作者 王衍飞 孙国帅 《航空制造技术》 2017年第16期16-21,共6页
采用气相渗硅工艺(GSI)制备C/C-Si C复合材料,研究了C/C素坯密度对GSI C/C-Si C复合材料物相组成与摩擦磨损性能的影响,分析了C/C-Si C复合材料的制动过程,并归纳了其摩擦磨损机理。结果表明,随着C/C素坯密度的增大,GSI C/C-Si C复合材... 采用气相渗硅工艺(GSI)制备C/C-Si C复合材料,研究了C/C素坯密度对GSI C/C-Si C复合材料物相组成与摩擦磨损性能的影响,分析了C/C-Si C复合材料的制动过程,并归纳了其摩擦磨损机理。结果表明,随着C/C素坯密度的增大,GSI C/C-Si C复合材料的密度呈递减趋势,且C含量和开气孔率逐渐增加,而Si C含量和残余Si含量逐渐减少;自对偶条件下,复合材料的平均摩擦系数、磨损率均呈现先增大后减小的趋势,当C/C素坯密度为1.25g/cm3时有最大值,而制动稳定系数则不断增大。GSI C/C-Si C复合材料的制动过程是犁沟效应和粘着效应共同作用的结果,制动初始阶段和刹停阶段以犁沟效应为主,中间阶段以粘着效应为主。 展开更多
关键词 C/C素坯密度 GSI C/C-Si C复合材料 摩擦磨损性能
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聚钛碳硅烷先驱体转化法制备3D C_f/Si-Ti-C-O复合材料研究
18
作者 王其坤 胡海峰 +2 位作者 郑文伟 陈朝辉 马青松 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期278-280,284,共4页
以一种新型先驱体,聚钛碳硅烷(PTC)为原料制备了3D Cf/Si-Ti-C-O材料,考察了其力学性能和抗氧化、抗热震性能。结果表明,PTC在1200℃时裂解的陶瓷产率达到63.37%,材料的弯曲强度和断裂韧性分别达到485.3MPa和19.95MPa.m1/2。在1300℃马... 以一种新型先驱体,聚钛碳硅烷(PTC)为原料制备了3D Cf/Si-Ti-C-O材料,考察了其力学性能和抗氧化、抗热震性能。结果表明,PTC在1200℃时裂解的陶瓷产率达到63.37%,材料的弯曲强度和断裂韧性分别达到485.3MPa和19.95MPa.m1/2。在1300℃马弗炉中氧化10min后,材料的弯曲强度为306.2MPa,强度保留率为63.06%。1300℃五次热震试验后的弯曲强度为408.9MPa,强度保留率为85.13%。表明3D Cf/Si-Ti-C-O材料具有较好的力学性能和抗氧化、抗热震性能,PTC是一种优异的适合制备陶瓷基复合材料的先驱体。 展开更多
关键词 PTC 先驱体 复合材料 力学性能
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热处理工艺对喷射沉积7090/SiC_p复合材料断裂韧性的影响
19
作者 张晨晨 袁武华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第14期31-34,共4页
通过实验对不同热处理制度时挤压态7090/SiCp复合材料的断裂韧性以及微观组织进行了研究。挤压态7090/SiCp复合材料经固溶和时效的热处理后,断裂韧性均有不同程度的提高。随着时效处理的进行,挤压态7090/SiCp复合材料的断裂韧性先升高... 通过实验对不同热处理制度时挤压态7090/SiCp复合材料的断裂韧性以及微观组织进行了研究。挤压态7090/SiCp复合材料经固溶和时效的热处理后,断裂韧性均有不同程度的提高。随着时效处理的进行,挤压态7090/SiCp复合材料的断裂韧性先升高后降低再升高,而470℃/1h+490℃/1h双级固溶+120℃/28h峰时效状态的复合材料强度最高,但KIC值较小。研究了7090/SiCp复合材料的断裂模式,结果可以看出复合材料的断裂是以穿晶断裂为主兼有沿晶断裂的混合型断裂。 展开更多
关键词 铝基复合材料 喷射沉积 断裂韧性 界面
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常压干燥制备SiO_2气凝胶复合材料研究进展 被引量：32
20
作者 罗燚 姜勇刚 +2 位作者 冯军宗 关蕴奇 冯坚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期780-787,共8页
SiO_2气凝胶复合材料具有低密度、低热导、高强度等优异性能,已在航空航天、石油化工、建筑保温等领域获得较好应用。然而现有成熟的超临界干燥制备SiO_2气凝胶复合材料工艺需要维持高温、高压条件,能耗高、危险性大且设备复杂,常压干... SiO_2气凝胶复合材料具有低密度、低热导、高强度等优异性能,已在航空航天、石油化工、建筑保温等领域获得较好应用。然而现有成熟的超临界干燥制备SiO_2气凝胶复合材料工艺需要维持高温、高压条件,能耗高、危险性大且设备复杂,常压干燥制备工艺由于所需条件温和、设备简单,有望实现连续性规模化生产。本文结合国内外关于常压干燥制备SiO_2气凝胶复合材料的研究进展,按照颗粒、纤维等增强相的不同,对常压干燥制备SiO_2气凝胶复合材料进行综述并对其未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 SIO2 气凝胶 复合材料 常压干燥
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