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纤维细观结构对SiC/SiC复合材料综合力学性能影响规律研究
1
作者
梅文斌
许慎微
+1 位作者
付泽宇
陈欢
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025年第7期41-48,共8页
SiC/SiC复合材料的综合力学性能及失效模式与纤维预制体内部细观结构形式密切相关。本文基于复合材料多尺度分析方法,开展多尺度单胞建模,结合渐进损伤分析,分析预测了微观尺度纤维束和细观尺度编织复合材料的综合力学性能,并与弯曲测...
SiC/SiC复合材料的综合力学性能及失效模式与纤维预制体内部细观结构形式密切相关。本文基于复合材料多尺度分析方法,开展多尺度单胞建模,结合渐进损伤分析,分析预测了微观尺度纤维束和细观尺度编织复合材料的综合力学性能,并与弯曲测试结果进行对比,验证了多尺度分析方法及组分本构模型的正确性,并进一步分析研究了二维铺层SiC/SiC复合材料中纤维编织结构和铺层角度等细观结构参数对材料宏观综合力学性能的影响。计算结果表明:在相同纤维体积分数条件下,不同纤维细观结构对复合材料的弹性模量影响很小,但对破坏强度有显著影响,其中纤维编织结构主要影响面内主方向拉伸强度,斜纹结构比平纹结构高约30%;织物铺层角度对面内主方向拉伸和剪切强度影响较大,0°铺层结构面内拉伸强度比45°铺层面内拉伸强度高约85%,但面内剪切强度要低约30%;此外,编织结构和铺层角度对层间剪切强度几乎没有影响,该性能主要由层间加强纤维和层间基体孔隙率决定。本文结果可为SiC/SiC复合材料构件研制时的纤维预制体结构设计提供支撑。
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关键词
SIC/SIC复合材料
二维铺层
纤维细观结构
综合力学性能
仿真分析
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职称材料
含铍碳化硅陶瓷先驱体聚铍碳硅烷的合成
被引量:
8
2
作者
段曦东
李文芳
+3 位作者
周珊
杜作娟
王超英
黄小忠
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第12期1647-1650,共4页
以氢氧化铍、硫酸和乙酰丙酮为原料合成了乙酰丙酮铍(Be(acac)2)。用乙酰丙酮铍和聚碳硅烷在加热的条件下反应一定时间,生成了树脂状的产物。反应中乙酰丙酮铍被消耗,生成产物熔点相对起始聚碳硅烷熔点升高。元素分析表明产物中含有铍元...
以氢氧化铍、硫酸和乙酰丙酮为原料合成了乙酰丙酮铍(Be(acac)2)。用乙酰丙酮铍和聚碳硅烷在加热的条件下反应一定时间,生成了树脂状的产物。反应中乙酰丙酮铍被消耗,生成产物熔点相对起始聚碳硅烷熔点升高。元素分析表明产物中含有铍元素,凝胶渗透色谱分析表明产物分子量相对起始聚碳硅烷向增大的方向发生变化。傅立叶红外光谱分析表明产物中主要存在如下结构:Si(CH3)2—CH2—,—Si(CH3).(H)—CH2—。核磁共振1 H-NMR分析表明反应物中Si—H键被消耗。根据分析结果推测了反应机理,Si—H键的消耗在产物的形成中起了重要作用。实验与理论分析表明先驱体产物是一种含铍聚碳硅烷,可以命名为聚铍碳硅烷(PBeCS)。在1200℃的高温处理下产物作为先驱体可以转化为碳化硅陶瓷,元素分析表明碳化硅陶瓷中含有铍,是含铍碳化硅陶瓷。
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关键词
铍
先驱体
聚铍碳硅烷
含铍碳化硅陶瓷
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职称材料
含铍聚碳硅烷合成工艺的研究
被引量:
6
3
作者
廖潘兴
黄小忠
+5 位作者
杜作娟
王亚玲
施旸谷
许慎微
邹杨君
李志元
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第15期15148-15152,15156,共6页
利用PCS和Be(acac)2 合成了一系列含铍聚碳硅烷(PBeCS),通过FT-IR、NMR、GPC、XPS等检测方法考察了Be 含量、反应温度、反应时间对PBeCS的影响.结果显示,PCS和Be(acac)2 的反应主要通过消耗PCS 的Si-H 键来完成;PBeCS 从Be(acac...
利用PCS和Be(acac)2 合成了一系列含铍聚碳硅烷(PBeCS),通过FT-IR、NMR、GPC、XPS等检测方法考察了Be 含量、反应温度、反应时间对PBeCS的影响.结果显示,PCS和Be(acac)2 的反应主要通过消耗PCS 的Si-H 键来完成;PBeCS 从Be(acac)2 中引入了烯醇式结构:CH3-CO-CH=C-O-;在270 ℃左右,Be含量小于0.8%(质量分数)时,PBeCS的分子量随着Be含量的增加而增大,分布变宽,但Be含量在0.8%-1.0%(质量分数)之间时,PBeCS的分子量随着Be含量的增加而迅速减少,分布变窄;提高反应温度、延长反应时间可以使PBeCS 的分子量增大,分布变宽;PBeCS 的C 元素和O 元素的含量的增加来自Be(acac)2 .
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关键词
铍
聚碳硅烷
含铍聚碳硅烷
合成工艺
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职称材料
含铍聚碳硅烷的合成机理研究
被引量:
1
4
作者
邹杨君
黄小忠
+3 位作者
阳卫军
赵昊良
杜作娟
王亚玲
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期10024-10028,共5页
含铍SiC陶瓷纤维是一种新型的高性能SiC纤维,而优质含铍聚碳硅烷先驱体(PBCS)的合成是得到该种纤维的重要保证。以乙酰丙酮铍(Be(acac)_2)和聚碳硅烷(PCS)为原料制备得到PBCS,并对其合成机理进行了深入研究,采用PCS和石蜡分别与Be(acac)...
含铍SiC陶瓷纤维是一种新型的高性能SiC纤维,而优质含铍聚碳硅烷先驱体(PBCS)的合成是得到该种纤维的重要保证。以乙酰丙酮铍(Be(acac)_2)和聚碳硅烷(PCS)为原料制备得到PBCS,并对其合成机理进行了深入研究,采用PCS和石蜡分别与Be(acac)2进行对比反应,用GC-MS对反应小分子产物进行分析,确定了Be(acac)_2与PCS的成键反应实际是Be与Si—H键反应,C—H键没有参与含铍键的形成反应;根据小分子反应产物的生成途径,合理分析了PBCS的合成反应原理。
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关键词
含铍聚碳硅烷
乙酰丙酮铍
含铍碳化硅纤维
气相质谱法
反应机理
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职称材料
题名
纤维细观结构对SiC/SiC复合材料综合力学性能影响规律研究
1
作者
梅文斌
许慎微
付泽宇
陈欢
机构
湖南博翔新材料有限公司
中南大学粉末冶金学院
出处
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025年第7期41-48,共8页
基金
湘江新区(长沙高新区)关键核心技术攻关项目。
文摘
SiC/SiC复合材料的综合力学性能及失效模式与纤维预制体内部细观结构形式密切相关。本文基于复合材料多尺度分析方法,开展多尺度单胞建模,结合渐进损伤分析,分析预测了微观尺度纤维束和细观尺度编织复合材料的综合力学性能,并与弯曲测试结果进行对比,验证了多尺度分析方法及组分本构模型的正确性,并进一步分析研究了二维铺层SiC/SiC复合材料中纤维编织结构和铺层角度等细观结构参数对材料宏观综合力学性能的影响。计算结果表明:在相同纤维体积分数条件下,不同纤维细观结构对复合材料的弹性模量影响很小,但对破坏强度有显著影响,其中纤维编织结构主要影响面内主方向拉伸强度,斜纹结构比平纹结构高约30%;织物铺层角度对面内主方向拉伸和剪切强度影响较大,0°铺层结构面内拉伸强度比45°铺层面内拉伸强度高约85%,但面内剪切强度要低约30%;此外,编织结构和铺层角度对层间剪切强度几乎没有影响,该性能主要由层间加强纤维和层间基体孔隙率决定。本文结果可为SiC/SiC复合材料构件研制时的纤维预制体结构设计提供支撑。
关键词
SIC/SIC复合材料
二维铺层
纤维细观结构
综合力学性能
仿真分析
Keywords
SiC/SiC composites
two dimensional layering
fiber mesostructure
comprehensive mechanical properties
simulation
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
含铍碳化硅陶瓷先驱体聚铍碳硅烷的合成
被引量:
8
2
作者
段曦东
李文芳
周珊
杜作娟
王超英
黄小忠
机构
中南大学物理与电子学院
湖南博翔新材料有限公司
出处
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第12期1647-1650,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(51074193)
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2010AA706302)
文摘
以氢氧化铍、硫酸和乙酰丙酮为原料合成了乙酰丙酮铍(Be(acac)2)。用乙酰丙酮铍和聚碳硅烷在加热的条件下反应一定时间,生成了树脂状的产物。反应中乙酰丙酮铍被消耗,生成产物熔点相对起始聚碳硅烷熔点升高。元素分析表明产物中含有铍元素,凝胶渗透色谱分析表明产物分子量相对起始聚碳硅烷向增大的方向发生变化。傅立叶红外光谱分析表明产物中主要存在如下结构:Si(CH3)2—CH2—,—Si(CH3).(H)—CH2—。核磁共振1 H-NMR分析表明反应物中Si—H键被消耗。根据分析结果推测了反应机理,Si—H键的消耗在产物的形成中起了重要作用。实验与理论分析表明先驱体产物是一种含铍聚碳硅烷,可以命名为聚铍碳硅烷(PBeCS)。在1200℃的高温处理下产物作为先驱体可以转化为碳化硅陶瓷,元素分析表明碳化硅陶瓷中含有铍,是含铍碳化硅陶瓷。
关键词
铍
先驱体
聚铍碳硅烷
含铍碳化硅陶瓷
Keywords
beryllium
precursor
polyberyllimocarbosilane
silicon carbide ceramic containing beryllium
分类号
TQ174.1 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
含铍聚碳硅烷合成工艺的研究
被引量:
6
3
作者
廖潘兴
黄小忠
杜作娟
王亚玲
施旸谷
许慎微
邹杨君
李志元
机构
中南大学物理与电子学院
中南大学航空航天学院
湖南博翔新材料有限公司
出处
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第15期15148-15152,15156,共6页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2014AA7024034
2013AA7060403
2014AA7060403)
文摘
利用PCS和Be(acac)2 合成了一系列含铍聚碳硅烷(PBeCS),通过FT-IR、NMR、GPC、XPS等检测方法考察了Be 含量、反应温度、反应时间对PBeCS的影响.结果显示,PCS和Be(acac)2 的反应主要通过消耗PCS 的Si-H 键来完成;PBeCS 从Be(acac)2 中引入了烯醇式结构:CH3-CO-CH=C-O-;在270 ℃左右,Be含量小于0.8%(质量分数)时,PBeCS的分子量随着Be含量的增加而增大,分布变宽,但Be含量在0.8%-1.0%(质量分数)之间时,PBeCS的分子量随着Be含量的增加而迅速减少,分布变窄;提高反应温度、延长反应时间可以使PBeCS 的分子量增大,分布变宽;PBeCS 的C 元素和O 元素的含量的增加来自Be(acac)2 .
关键词
铍
聚碳硅烷
含铍聚碳硅烷
合成工艺
Keywords
beryllium
polycarbosilane
polyberylliumocarbosilane
synthesis process
分类号
TQ316 [化学工程—高聚物工业]
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职称材料
题名
含铍聚碳硅烷的合成机理研究
被引量:
1
4
作者
邹杨君
黄小忠
阳卫军
赵昊良
杜作娟
王亚玲
机构
中南大学航空航天学院
新
型特种纤维及其复合
材料
湖南
省重点实验室
湖南
大学化学化工学院
湖南博翔新材料有限公司
出处
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期10024-10028,共5页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2015AA7024034
2014AA7024034
2014AA7060403)
文摘
含铍SiC陶瓷纤维是一种新型的高性能SiC纤维,而优质含铍聚碳硅烷先驱体(PBCS)的合成是得到该种纤维的重要保证。以乙酰丙酮铍(Be(acac)_2)和聚碳硅烷(PCS)为原料制备得到PBCS,并对其合成机理进行了深入研究,采用PCS和石蜡分别与Be(acac)2进行对比反应,用GC-MS对反应小分子产物进行分析,确定了Be(acac)_2与PCS的成键反应实际是Be与Si—H键反应,C—H键没有参与含铍键的形成反应;根据小分子反应产物的生成途径,合理分析了PBCS的合成反应原理。
关键词
含铍聚碳硅烷
乙酰丙酮铍
含铍碳化硅纤维
气相质谱法
反应机理
Keywords
polyberylliumcarbosilane
beryllium acetylacetonate
silicon carbide fibers containing beryllium
gas chromatography
reaction mechanisms
分类号
TQ343.6 [化学工程—化纤工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
纤维细观结构对SiC/SiC复合材料综合力学性能影响规律研究
梅文斌
许慎微
付泽宇
陈欢
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
含铍碳化硅陶瓷先驱体聚铍碳硅烷的合成
段曦东
李文芳
周珊
杜作娟
王超英
黄小忠
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
含铍聚碳硅烷合成工艺的研究
廖潘兴
黄小忠
杜作娟
王亚玲
施旸谷
许慎微
邹杨君
李志元
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
含铍聚碳硅烷的合成机理研究
邹杨君
黄小忠
阳卫军
赵昊良
杜作娟
王亚玲
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
1
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职称材料
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