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  • 简介:阐述了C/SiC陶瓷复合材料与铌合金的活性钎焊连接方式,通过扫描电镜、金相分析等手段,研究了钛和铜活性钎焊料分别在C/SiC陶瓷复合材料和铌合金上的润湿性,并分析了两种材料的钎焊连接界面的微观元素扩散特征。研究结果表明,陶瓷复合材料与铌合金的活性钎焊机理主要是通过钎焊料中的活性元素分别向陶瓷和铌合金中扩散并发生化学反应,从而实现三者之间的良好键合。

  • 标签: C/SiC陶瓷基复合材料 活性钎焊 润湿性
  • 简介:针对CSiC轻质复合材料结构,将三维编织CSiC复合材料看作是组分材料的空间结构物,由有序的细观结构单胞叠合而成。采用细观结构单胞作为离散单元对三维编织复合材料结构进行宏观网格剖分,利用有限元方法研究复合材料悬臂板动态特性,计算结果与理论值符合较好。

  • 标签: 复合材料 三维编织 单胞模型 动态特性
  • 简介:CSiC复合材料密度低、耐高温、抗氧化、抗烧蚀,并且具有非常好的高温力学性能,是制备高性能液体火箭发动机推力室的理想材料。本文从CSiC复合材料燃烧室结构计算、无损探伤及CSiC与金属连接等方面,论述了上海空间研究所在CSiC复合材料应用于液,本火箭发动机推力室方面的基础研究及应用进展。

  • 标签: C/SiC复合材料推力室 液体火箭发动机 焊接连接
  • 简介:在中密度CC复合材料基体上采用催化化学气相沉积方法生长碳化硅纳米线(SiCnw)及制备碳化硅纳米线/碳化硅(SiCnw/SiC)涂层,研究中密度CC复合材料基体上加载催化剂后涂层沉积及其抗氧化性能,结果表明:中密度基体上催化制备SiCnw涂层,可改善沉积效率,同时可抑制裂纹扩展,明显改善SiC涂层在1200℃的氧化防护能力。另外,在1500℃的空气中氧化10h后,SiCnw/SiC涂层氧化质量损失率仅为1.34%,明显低于质量损失率为8.67%的单层SiC涂层。

  • 标签: 碳化硅纳米晶须 C/C复合材料 SiCw/SiC涂层 化学气相沉积(CVD)
  • 简介:采用粉末冶金方法制备不同SiC含量的SiC/Fe-3Cu-C-2Ni-1.5Cr-0.5Mo复合材料,采用硬度计、扫描电镜、电子万能试验机、万能摩擦磨损试验机对材料进行测试,研究SiC含量对铁合金密度、组织结构、力学性能和干摩擦磨损性能的影响规律,并探讨其摩擦磨损机理。结果表明:当SiC的加入量为0.5%~2%(质量分数)时,复合材料的密度和强度均降低,但硬度和耐磨性能显著提高;当SiC加入量达到5%时,复合材料的密度、强度、硬度及耐磨性能均大幅降低。SiC含量为1.5%的复合材料耐磨性能最佳并能保持良好的力学性能,有望在气门导管、传动小齿轮等机械零部件上得到运用。复合材料的磨损机理为粘着磨损和磨粒磨损。

  • 标签: 铁基复合材料 SIC颗粒 耐磨性能 磨损机制
  • 简介:采用交联剂对聚碳硅烷(PCS)先驱体进行改性,以改性先驱体配置溶液制备了CSiC复合材料。在制备过程中,由于改性先驱体较高的陶瓷产率,缩短了复合材料基体致密化周期,气孔率降低到7.2%,密度提升到2.01g/m^3。在改善试样显微结构的同时,改性先驱体能够明显提升CSiC复合材料力学性能,弯曲强度提高到459.4MPa,断裂韧性提升到13.6MPa·m^1/2,相比单组分PCS先驱体分别提高了51.9%和32.0%。烧蚀性能考核表明,试样的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为8.3×10^-3mm/s和4.3×10^-3g/s,相比单组分PCS制备的试样分别降低了85.7%和73.1%。通过对试样内部显微结构和考核后形貌进行分析,结果表明试样力学和烧蚀性能的提升主要得益于致密化的基体以及基体对纤维很好的保护作用。

  • 标签: C/SIC复合材料 改性先驱体 力学性能 烧蚀性能 显微结构
  • 简介:摘要:由于生产生活的需求,陶瓷复合材料得到了广泛的关注,为了更好的了解这种新型材料,本文综述了陶瓷复合材料的主要性能、应用及未来发展。

  • 标签: 陶瓷基复合材料 性能 应用 研究发展
  • 简介:摘要:陶瓷复合材料制备及测试技术是近些年来日益兴起的一项新材料技术。无论陶瓷基体、增强体还是各种陶瓷复合材料的制备,都时时刻刻离不开各种陶瓷复合材料技术的学习和研究。本文主要从各种陶瓷复合材料的制备及测试技术的原理和方法进行分析,然后进一步分析其优缺点。陶瓷复合材料技术的研究,会在未来的动车机车的承载领域中发挥着极为重要的作用。

  • 标签: 复合材料 陶瓷基体 增强体 制备方法
  • 简介:本文总结了不同体系的SiC纤维增强Ti复合材料的界面反应特点。界面反应产物通常呈层状分布,产物类型与基体种类和纤维涂层的种类有关。如当基体为!型或!+β型钛合金,且SiC纤维表面存在C涂层时,界面反应产物通常为TiC(对于SCS-6SiC纤维还存在一层硅化物Ti5Si3),且靠近纤维的TiC晶粒非常细小,而靠近基体一侧的TiC晶粒相对粗大;当基体为Ti-Al金属间化合物(如super!2、Ti2AlNb、g-TiAl)时,界面反应产物除了含二元Ti的碳化物外,还存在Ti-Al-C的三元化合物,如Ti3AlC或Ti2AlC。

  • 标签: 钛基复合材料 SIC纤维 界面反应 透射电镜分析
  • 简介:摘要:为研究C/SiC波纹点阵结构复合材料在高温条件下的力学行为,对比两种不同的热力耦合计算结果,分析不同耦合方式获得温度场和应力场差异,确定不同耦合方式的适用范围,利用ABAQUS软件数值模拟了不同温度和结构尺寸对热应力的影响。结果表明:顺序耦合方式所需的计算资源更少计算时间更短,而完全耦合方式的计算结果更精确但所需的时间长,在不同的温度边界下,C/SiC波纹点阵结构的温度分布差异较小,温度集中和应力集中的部位位于芯子板和上下面板的连接处;另外,温度边界条件一定时,随着芯子板角度变大,下面板温度变大,因为在两种传热方式中,辐射传热占主导,辐射随芯子板角度变大。

  • 标签: C/SiC 波纹点阵 数值模拟 热力耦合
  • 简介:以中间相沥青浸渍整体碳毡发泡技术制备的一种新型多孔CC泡沫复合材料为预制体,通过液相硅浸渗(LSI)工艺制备了CSiC复合材料,研究了预制体不同孔隙率对si浸渗及CSiC复合材料力学性能和微观形貌的影响,分析了复合材料的物相组成和晶体结构。结果表明,采用发泡技术可以快速有效地实现CC预制体的致密化处理。预制体孔隙率为65.41%时液相硅浸渗处理后所得复合材料性能最好,密度为2.64g/cm3,弯曲强度为137MPa,弹性模量为150GPa。纤维未作表面抗硅化涂层处理以及复合材料中存在闭孔是CSiC复合材料性能不佳的主要原因。

  • 标签: C泡沫 液相硅浸渗 C/SIC 孔隙率
  • 简介:金属复合材料主要是随航空航天工业上高强度、低密度的要求而出现的,被广泛研究和应用的金属复合材料是以Al、Mg等轻金属为基体的复合材料。由于连续纤维增强复合材料价格昂贵和生产制造工艺复杂,70年代该材料的研究有所滑坡。随着涡轮发动机中高温部件对于耐高温材料的不断需求,又触发了对金属复合材料特别是钛基材料研究的复苏。

  • 标签: 陶瓷基复合材料 金属基复合材料 发展概况 航空航天工业 连续纤维增强 研究和应用
  • 简介:将T700或Nicalon-SiC短纤维、碳粉、硅粉和少量碳化硅粉混合,在1900℃热压烧结制备短纤维增强C-SiC复合材料,并对其组织、结构及性能进行了研究.结果表明:SiCf/C-SiC的相对密度和室温强度分别为95.3%和24.38MPa,均高于Cf/C-SiC的相对密度和室温强度,热压烧结过程中Cf的损伤严重.短纤维增强C-SiC复合材料中,由于C相和SiC相的同时存在,在同一温度下的氧化行为表现为在氧化初期氧化质量损失率较大,C相的氧化起主要作用;随氧化时间的增长,氧化质量损失率逐渐减小;在氧化后期则质量增加,SiC相的惰性氧化起主要作用.SiCf/C-SiC复合材料的抗氧化性能优于Cf-C-SiC复合材料的抗氧化性能.SiCf/C-SiC复合材料在温度为1100℃~1400℃时,温度越高,氧化质量损失率越小,抗氧化性能越强.

  • 标签: 复合材料 短纤维 热压烧结 强度 抗氧化性能
  • 简介:分别以针刺编织预制体(2.5D)和三维编织预制体(3D)为增强体,采用化学气相沉积结合高温熔渗工艺制备2种不同预制体结构的C/C-SiC-ZrC复合材料。利用X射线衍射仪,扫描电镜和能谱分析仪等测试手段,对材料的微观结构进行分析,采用三点弯曲实验和压缩实验研究材料的力学性能,得出不同预制体对最终复合材料断裂性能的影响规律。结果表明:材料中的SiC与ZrC呈偏聚态分布,2.5D复合材料的弯曲强度和压缩强度高达147.38MPa,252.4MPa;与3D复合材料相比,2.5D复合材料强度分别提高了192%和90.7%。这主要是由于2.5D复合材料纤维含量少,孔隙多,反应后密度较高所致。

  • 标签: C C-SiC-ZrC复合材料 预制体结构 断裂性能
  • 简介:摘要:SiCf/SiC作为一种新型的陶瓷复合材料,因其独有的高强度、高韧性、高热导率以及低热膨胀系数、低密度等特点,被广泛地应用于航空航天以及核能领域。材料SiC纤维横纵交织编织而成,SiC本身就是超硬脆性材料,其莫氏硬度为9.5。而且SiCf/SiC材料在1500K的高温下仍能够保持材料的高强度性能,比镍高温合金足足高了150K,但是其密度只有高温合金的30%,这一点在航空航天领域尤为重要。其优异的材料性能吸引了诸多学者对其展开应用研究,但是材料特有的属性给加工带来很大挑战。

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  • 简介:以短炭纤维为增强体,采用浸渍模压炭化增密工艺制备C/C多孔体,结合反应熔渗法制备C/C-SiC复合材料。采用电子万能试验机测定复合材料的压缩性能,利用扫描电镜观察该材料及其断口显微形貌;研究纤维分散性对C/C多孔体孔隙和C/C-SiC复合材料压缩性能的影响。结果表明:分散炭纤维制备的C/C多孔体中纤维分布更均匀,没有因纤维束搭桥而产生大孔隙等缺陷;分散纤维增强的C/C-SiC复合材料在平行方向和垂直方向均有较好的压缩性能,其压缩强度分别为100.6MPa和76.2MPa。

  • 标签: C C-SiC复合材料 C C多孔体 压缩性能
  • 简介:工程陶瓷由于其优良的性能,在纯水液压传动中得到了广泛的应用。但其脆性问题限制了其应用范围。文中将对如何解决工程陶瓷的脆性问题进行了综述与分析。

  • 标签: 纯水液压传动 陶瓷 碳纤维 陶瓷基复合材料
  • 简介:摘要:随着人们对纤维增韧材料的需求日益增长,在航空航天、医疗器械等领域中,应用到了很多新型技术。但是由于目前还没有办法解决基体和增强层之间黏性相对于原来相比体积变化大这一问题,基体和增强纤维的结合能力差,导致复合材料很难达到理想中的性能。所以通过改变这种现象,使其更容易被应用于实际工程当中。本文通过对纤维增韧陶瓷复合材料进行分析和研究,并提出一些建议,希望能够为纤维增韧陶瓷复合材料的发展起到积极促进的作用。

  • 标签: 纤维增韧 陶瓷基 复合材料
  • 简介:采用高压扭转(highpressuretorsion)法将粒径比分别为1:1,1:7,1:21的SiC颗粒和纯铝粉末的混合物固结成金属复合材料。利用金相显微镜、显微维氏硬度计、万能试验机和扫描电镜研究不同SiC粒径比对SiCp/Al复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明,与SiC粒径比1:1的试样相比,粒径比为1:7和1:21的试样中SiC颗粒分布更加均匀,颗粒间无明显团聚现象;大颗粒加入后对材料硬度的影响较为复杂,1:21试样硬度值最低;材料伸长率分别提高130%和113%,致密度也高于1:1的试样,材料断裂形式为韧性断裂。SiC粒径比为1:7试样的致密度、伸长率高于粒径比为1:21试样,综合性能较好。

  • 标签: SIC颗粒 SICP/AL复合材料 高压扭转 显微组织 粒径比 力学性能
  • 简介:摘要:晶须增韧陶瓷复合材料是改善陶瓷材料脆性非常有效的途径,晶须明显的增韧效果和这类复合材料所具有的良好高温力学性能。本文主要分析了晶须增韧陶瓷复合材料专利申请中不同类型晶须增韧陶瓷复合材料、晶须 /纤维 /颗粒协同增韧陶瓷复合材料,以及其专利技术改进方向。

  • 标签: 晶须 增韧 陶瓷 外加晶须 原位生长