刘静宇
,
简科
,
陈朝辉
,
马青松
稀有金属材料与工程
以3k JC1#纤维布为增强体,以聚碳硅烷为先驱体,采用先驱体转化工艺制备了2D Cf/SiC复合材料,考察了基体结构对材料抗氧化性能的影响.结果表明,先驱体转化2D Cf/SiC复合材料的抗氧化性能主要与材料基体中的游离碳含量及孔隙率有关,基体中游离碳含量和孔隙率越高,材料的抗氧化性能越差.通过减少基体中的孔隙率和游离碳含量，可以制备抗氧化性能较好的2D Cf/SiC复合材料,在1300℃,马弗炉中氧化20 min后,材料的失重率仅为2.2%,弯曲强度和断裂韧性保留率达到83.6%和80.9%.
关键词:
2D Cf/SiC复合材料
,
抗氧化性能
,
基体
,
孔隙率
,
碳含量
刘静宇
,
陈朝辉
,
简科
,
方志薇
,
彭霞辉
稀有金属材料与工程
以三维碳纤维织物和廉价的硅树脂为原料,采用先驱体转化工艺制备3D C_f/Si-O-C材料,考察了硅树脂浓度对材料微观结构与力学性能的影响.结果表明:随着硅树脂浓度的增加,3D C_f/Si-O-C材料的密度增加,孔隙率下降,材料的弯曲强度增加,当硅树脂浓度达到54.5%时,材料的弯曲强度达到360.6 MPa;而随着硅树脂浓度的进一步增加,材料的密度虽然进一步增加,但弯曲强度和断裂韧性却明显下降,这主要是由于硅树脂浓度过高时,所制备的材料基体与纤维结合较紧,界面结合较差的原因造成的.
关键词:
先驱体转化法
,
硅树脂
,
3D
,
C_f/Si-O-C材料
,
力学性能
,
微观结构
王其坤
,
胡海峰
,
简科
,
陈朝辉
,
郑文伟
,
马青松
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.02.010
针对固体火箭发动机喉衬的使用工况,提出在Cf/SiC体系中引入Cu,通过Cu发汗降低材料表面温度以提高材料的抗烧蚀性能.采用先驱体转化法制备了铜体积分数分别为2.18%、4.86%和6.53%的新型复合材料,同时考察了其力学性能和烧蚀性能.结果表明,随着铜含量的增加复合材料试样的弯曲强度逐渐下降,分别为261.07 MPa、203.61 MPa、164.91 MPa;试样的断裂韧性也逐渐下降,分别为13.4 MPa·m1/2、12.5 MPa·m1/2、11.8 MPa·m1/2.三种复合材料试样在氧乙炔焰烧蚀30 s后,试样结构均保持完整,弯曲强度分别下降到121.16MPa、140.23 MPa、122.87 MPa,质量烧蚀率分别为0.036g/s、0.050g/s、0.064g/s.与其他喉衬材料相比,2D Cf/SiC-Cu材料密度低、力学性能和抗烧蚀性能好,具有良好的应用前景.
关键词:
2D Cf/SiC-Cu
,
发汗
,
先驱体转化
,
烧蚀性能
,
喉衬
简科
,
胡海峰
,
马青松
,
陈朝辉
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.01.005
研究了廉价聚硅氧烷的交联与裂解情况,并以其为先驱体制备出Si-O-C陶瓷基复合材料.结果表明,在氯铂酸的催化下,聚硅氧烷与二乙烯基苯可以交联固化.当聚硅氧烷/二乙烯基苯摩尔比为1∶0.5时,陶瓷产率达60.52%.经6次浸渍-交联-裂解过程制备出碳纤维三维编织物增强陶瓷基复合材料,其密度达到1.59g/cm3,弯曲强度达到321MPa,断裂韧性达到9 38MPa·m1/2.
关键词:
低成本
,
陶瓷基复合材料
,
聚硅氧烷
,
交联
简科
,
刘静宇
,
陈朝辉
,
马青松
稀有金属材料与工程
以国产3k JC1#纤维布为增强体,以聚碳硅烷和SiC微粉为先驱体和填料,分别采用热压辅助先驱体转化和先驱体浸渍裂解工艺制备了2D Cf/SiC复合材料.结果表明,热压辅助先驱体转化工艺制备的2D C/SiC复合材料纤维损伤严重,基体较为疏松,材料力学性能很低,弯曲强度和断裂韧性仅为84.3 MPa和6.5 MPa·m1/2.而先驱体浸渍裂解工艺制备的2D C-SiC复合材料纤维损伤较小,具有较好的界面结合,内部孔隙较为均匀,力学性能较好,弯曲强度和断裂韧性分别达到321.6 MPa和17.8 MPa·m1/2.材料具有较好的高温力学性能,1300℃时力学性能有较大幅度的提高,1600℃和1800℃时复合材料力学性能还可以较好地保持.
关键词:
2D Cf/SiC复合材料
,
先驱体转化
,
力学性能
,
纤维损伤
,
界面结合
简科
,
陈朝辉
,
马青松
,
郑文伟
,
胡海峰
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.05.014
以聚碳硅烷(PCS)、二乙烯基苯(DVB)和SiC微粉为原料制备了2D-Cf/SiC材料,考察了首次裂解温度对材料结构与性能的影响.结果表明,首次裂解温度的提高有助于弱化界面结合,形成良好的界面结构,从而提高材料的力学性能.当裂解温度从1000℃提高到1600℃时,材料的弯曲强度由200.7MPa提高到319.2MPa,剪切强度由16.8MPa提高到29.8MPa,断裂韧度由7.4 MPa·m1/2提高到15.0 MPa·m1/2.
关键词:
裂解温度
,
界面
,
先驱体转化法
,
Cf/SiC材料
简科
,
陈国民
,
陈朝辉
,
马青松
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.12.006
以聚碳硅烷(PCS)、二乙烯基苯(DVB)和SiC微粉为原料制备了碳纤维布增强碳化硅复合材料,考察了SiC微粉含量对材料结构与性能的影响.实验表明,SiC微粉含量过低,材料内部存在大的孔洞,容易造成应力集中,导致材料的力学性能较差;而当Sic微粉含量较高时,在制备过程中微粉对碳纤维机械损伤加大,同样导致材料力学性能下降.当SiC微粉含量为30%(质量分数)时,所制备的材料的力学性能较好,其弯曲强度和拉伸强度分别为246.4MPa和72.5MPa.
关键词:
SiC微粉
,
碳布增强碳化硅材料
,
先驱体
,
弯曲强度
,
拉伸强度
简科
,
陈朝辉
,
马青松
,
丑晓明
稀有金属材料与工程
研究了含硼(B)的聚碳硅烷(PCS)/二乙烯基苯(DVB)先驱体的裂解,并以B为活性填料,SiC微粉为惰性填料,PCS/DVB为先驱体制备了2D Cf/SiC-B材料.考察了B粉含量对材料力学性能和抗氧化性能的影响.结果表明,B的引入可以有效提高先驱体的陶瓷产率,缩短制备周期,当浆料中B含量为15φ%时,6次浸渍-交联-裂解周期后,材料的弯曲强度达到301.3MPa,与不添加活性填料制备的材料9个周期后的性能基本相当.当浆料中B含量为5φ%时,材料的力学性能和抗氧化性能均较好,9个周期后,材料的弯曲强度和断裂韧性分别达到351.3 MPa,13.7 Mpa·m1/2,较不添加活性填料制备的材料力学性能有所提高,在1300℃马弗炉中氧化10 min后,弯曲强度和断裂韧性保留率分别达到了79.4%和80.3%,较未添加活性填料的Cf/SiC材料有明显提高.
关键词:
硼
,
先驱体转化
,
2D C/SiC材料
,
氧化
简科
,
陈朝辉
,
马青松
,
丑晓明
稀有金属材料与工程
研究了含硼(B)的聚碳硅烷(PCS)/二乙烯基苯(DVB)先驱体的裂解,并以B为活性填料,SiC微粉为惰性填料,PCS/DVB为先驱体制备了2D Cf/SiC-B材料.考察了B粉含量对材料力学性能和抗氧化性能的影响.结果表明,B的引入可以有效提高先驱体的陶瓷产率,缩短制备周期,当浆料中B含量为15φ%时,6次浸渍-交联-裂解周期后,材料的弯曲强度达到301.3MPa,与不添加活性填料制备的材料9个周期后的性能基本相当.当浆料中B含量为5φ%时,材料的力学性能和抗氧化性能均较好,9个周期后,材料的弯曲强度和断裂韧性分别达到351.3 MPa,13.7 Mpa·m1/2,较不添加活性填料制备的材料力学性能有所提高,在1300℃马弗炉中氧化10 min后,弯曲强度和断裂韧性保留率分别达到了79.4%和80.3%,较未添加活性填料的Cf/SiC材料有明显提高.
关键词:
硼
,
先驱体转化
,
2D C/SiC材料
,
氧化
