闫志巧
,
熊翔
,
肖鹏
,
李江鸿
,
黄伯云
稀有金属材料与工程
研究了Ta-C化合反应生成TaC的过程.热力学计算结果表明,Ta-C反应受动力学过程控制,反应初期易生成中间相的Ta2C.动力学分析结果表明,Ta-C反应过程符合缩核反应模型,C的扩散为反应的控制步骤.首先,C向Ta中扩散形成间隙固溶体,进一步转变为Ta2C相,C过量时最终形成TaC.树脂炭和热解炭与Ta粉经1800℃反应后,均生成晶粒细小、结晶度高、呈多边形状的致密TaC层.炭纤维和Ta粉2300℃热处理实验表明,由于发生了C向Ta中扩散而生成TaC.
关键词:
TaC
,
热力学
,
动力学
,
扩散
,
缩核反应
闫志巧
,
熊翔
,
肖鹏
,
李江鸿
,
黄伯云
稀有金属材料与工程
研究了Ta-C化合反应生成TaC的过程.热力学计算结果表明,Ta-C反应受动力学过程控制,反应初期易生成中间相的Ta2C.动力学分析结果表明,Ta-C反应过程符合缩核反应模型,C的扩散为反应的控制步骤.首先,C向Ta中扩散形成间隙固溶体,进一步转变为Ta2C相,C过量时最终形成TaC.树脂炭和热解炭与Ta粉经1800℃反应后,均生成晶粒细小、结晶度高、呈多边形状的致密TaC层.炭纤维和Ta粉2300℃热处理实验表明,由于发生了C向Ta中扩散而生成TaC.
关键词:
TaC
,
热力学
,
动力学
,
扩散
,
缩核反应
闫志巧
,
熊翔
,
肖鹏
,
李江鸿
,
黄伯云
中国有色金属学报
Ta有机溶剂浸渍C/C复合材料经热处理后可制备TaC均匀分布的C/C-TaC复合材料,采用X射线衍射和扫描电镜技术研究了Ta有机溶剂热处理转变生成TaC的过程.研究表明:在热处理过程中,Ta有机溶剂先转变为氧氟化钽(TaO2F)和Ta2O5等中间相;在1 500℃热处理后,Ta全部转变为TaC.热力学计算表明,C还原Ta2O5生成TaC的温度为1 109℃,与1 200℃热处理后TaC的X射线衍射结果一致.
关键词:
Ta有机溶剂
,
C/C复合材料
,
热处理
李江鸿
,
张红波
,
熊翔
,
黄伯云
材料导报
总结了国内外各种解释C/C复合材料摩擦磨损转变的观点,C/C复合材料摩擦磨损转变归因于摩擦膜的变化、水和氧的解吸附、磨屑氧化和应力集中四大原因.归纳了不同刹车条件下C/C复合材料的磨损机理,并指出国内关于C/C复合材料摩擦磨损的研究主要集中在摩擦后磨屑和摩擦膜的"静态"观察上,提出了进一步研究应关注"动态"磨损过程.
关键词:
C/C复合材料
,
摩擦转变
,
磨损机理
李江鸿
,
张红波
,
熊翔
,
肖鹏
,
赵磊
,
黄伯
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00973
液相先驱体浸渍法制备的C/C-TaC复合材料可望提高C/C复合材料的烧蚀性能. 本研究借助XRD、SEM对含钽树脂先驱体不同温度热处理后物质的成分与形貌进行分析, 并结合钽液的DSC-TG曲线揭示了含钽树脂转变生成TaC过程的反应机理. 研究表明: 含钽树脂中钽液是作为呋喃树脂的固化剂起作用, 显著降低了呋喃树脂的固化温度, 100℃低温热处理树脂便固化, 同时钽液中的TaF5水解生成TaO2F. 在真空保护气氛下, 温度升高到800℃以上, 含钽树脂中的部分TaO2F会分解成Ta2O5和气体TaF5. 随后, Ta2O5在1000℃时开始被树脂炭还原化合生成颗粒尺寸<1μm的TaC颗粒. 要控制钽的损失可通过长时间低温处理(室温～100℃)和通无水氨(150～500℃)来实现.
关键词:
含钽树脂
,
TaC
,
formation mechanism
闫志巧
,
熊翔
,
肖鹏
,
李江鸿
无机材料学报
采用Ta有机溶剂浸渍C/C复合材料,经固化、热处理制备C/C-TaC复合材料.研究发现:在2MPa浸渍压力下,Ta有机溶剂易于浸渍C/C复合材料和固化;1500℃热处理后,Ta有机溶剂全部转变为TaC,其尺寸细小,结晶度高,呈颗粒状或聚集成团簇均匀分布在热解炭层面上;1800和2000℃热处理后的TaC形貌与1500℃热处理后的相似,Tac颗粒无明显长大现象.Ta有机溶剂转化生成Tac的机理研究表明:热处理过程中,Ta有机溶剂先生成中间相的氧氟化钽,转变为Ta2O5后,再与C还原-化合生成TaC.
关键词:
C/C复合材料
,
liquid phase infiltration
,
TaC
,
morphology
李江鸿
,
熊翔
,
巩前明
,
黄伯云
中国有色金属学报
以炭纤维针刺毡为预制体,采用化学气相沉积法(CVI)和结合液相浸渍树脂或沥青法制备了热解炭为粗糙层与光滑层结构的准三维C/C复合材料,并研究了这些材料在0.6 MPa的模拟刹车压力下的摩擦磨损性能与磨损机理.研究表明:基体炭为粗糙层热解炭与树脂炭的C/C复合材料摩擦表面能形成较厚且连续的自润滑摩擦膜,摩擦稳定性最好,摩擦因数适中,氧化磨损小,磨损机理主要为膜的部分脱落、氧化磨损与相对较小的磨粒磨损;基体炭为光滑层热解炭与树脂炭或沥青炭的C/C复合材料摩擦表面形成的摩擦膜较薄且不连续,摩擦稳定性差,摩擦磨损较大,磨损机制主要为膜的部分脱落、磨粒磨损与更严重的氧化磨损;随着密度的升高,C/C复合材料摩擦稳定性增加,摩擦因数增加,磨损降低;基体炭为单一沥青炭的C/C复合材料,由于没有热解炭对纤维的保护,纤维断裂多,线性磨损尤其大,磨损机理主要为大量的磨粒磨损与氧化磨损.
关键词:
C/C复合材料
,
基体炭
,
摩擦磨损性能
,
磨损机制
李江鸿
,
张红波
,
熊翔
,
肖鹏
,
黄伯云
稀有金属材料与工程
报道了一种在C/C复合材料基体上制各抗烧蚀TaC涂层的新方法.采用红外光谱、XRD及SEM表征了生成TaC涂层的Ta源:TaO2F·rH2O·TaF5.采用SEM观察了不同温度下转变生成的TaC涂层的形貌.在1200℃高温热处理,TaC涂层形貌为细颗粒状,在1800℃高温热处理后,TaC涂层为柱状晶.TaC的生成机制为:TaO2F·rH2O·TaF5高温分解凝聚生成的Ta2O5沉积在C/C复合材料基体表面,碳原子在Ta2O5中扩散反应生成TaC,TaC涂层形貌可由生成Ta2O5的凝聚成核理论解释.
关键词:
TaC涂层
,
制备
,
生成机制
熊翔
,
黄伯云
,
李江鸿
,
吴凤秋
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.04.020
以碳纤维针刺毡为预制体,采用CVI法或结合液相法制备了热解碳、树脂碳和沥青碳基质的准三维C/C复合材料,并研究了这些材料的弯曲性能及其断裂机理.研究表明:对于热解碳基质,SL基质碳的弯曲强度明显高于RL和SL+RL两种基质碳;弯曲强度随密度增高而增大;致密度越高,基体支撑越强,同时微裂纹和孔隙度越低,弯曲性能越好.
关键词:
C/C复合材料
,
热解碳
,
弯曲性能
,
破坏机理
李江鸿
,
张红波
,
熊翔
,
王林山
,
左劲旅
,
黄伯云
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.03.011
为确定不同纤维体积分数的化学气相浸渗(CVI)C/C复合材料的最佳热处理工艺,以40%、30%、25%三种不同纤维体积分数的针刺整体毡为坯体,经三次CVI后制得C/C复合材料,采用X射线衍射和拉曼光谱微区分析测试了三种不同纤维体积分数的CVI C/C复合材料试样未经热处理及经2200℃、2400℃热处理下宏观和微区石墨化度.结果表明:三次CVI热解炭均为光滑层结构,且纤维体积分数越高,C/C复合材料的石墨化度也越高;纤维与光滑层热解炭界面及两种不同热解炭界面在高温热处理时会发生应力石墨化,应力石墨化程度前者大于后者,这是纤维体积分数高的C/C复合材料石墨化度高的原因;热处理温度越高,应力石墨化程度越大.
关键词:
纤维体积分数
,
C/C复合材料
,
石墨化度
,
应力石墨化
