李思维
,
张立同
,
刘永胜
,
成来飞
,
冯祖德
,
栾新刚
,
张伟华
,
杨文彬
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01199
针对C/SiC低温氧化易失效的不足,研究了CVI B-C基体改性2D C/SiC在700℃湿氧中100MPa下加载至60h的氧化行为,利用SEM和TEM观察了改性材料不同服役时间的微结构特征,揭示了演变规律.研究表明,CVI B-C基体改性使C/SiC低温抗氧化能力显著提升.基体裂纹及其在应力加载下的开裂均为氧化气体提供进入通道,而后可被B-C氧化产物B2O3封填,抑制内部C消耗.CVI B-C与其氧化产物一同参与缺陷愈合.在60h内,B-C改性层愈合能力尚未完全发挥,可服役更长时间.
关键词:
C/SiC复含材料
,
基体改性
,
CVI B-C涂层
,
自愈合
,
SEM
,
TEM
冯炎建
,
冯祖德
,
李思维
,
张伟华
,
栾新刚
,
刘永胜
,
成来飞
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.2.010
利用显微CT表征了采用化学气相渗透法(CVI)制备的3D C/SiC复合材料的三维结构,评价了显微CT的微结构表征能力.结果表明:显微CT能够有效地分辨C/SiC复合材料的织构形貌、材料内部缺陷(孔隙和SiC基体密度差异).通过重构孔隙的三维结构,揭示了CVI过程预制体内部存在沉积气体滞留;通过重构孔隙壁的形貌,揭示了CVI SiC基体表面为球状颗粒形貌,并与化学气相沉积(CVD)SiC涂层表面SEM形貌进行对比,阐明了预制体内外在气相沉积过程中存在压差的本质.
关键词:
C/SiC复合材料
,
显微CT
,
微结构
,
预制体
,
孔隙
冯炎建
,
冯祖德
,
李思维
,
张伟华
,
栾新刚
,
刘永胜
,
成来飞
复合材料学报
对C/SiC复合材料表面SiC涂层在1300℃干氧和湿氧环境中退火处理60 h,利用显微CT技术对高温氧化后的SiC涂层进行无损检测。通过重构SiC涂层不同深度的氧化形貌,并利用SEM、EDS和XRD进行辅助验证,得到沿SiC涂层表面和厚度方向的氧化形貌。结果表明：显微CT能有效地检测氧化后SiC涂层中存在的氧化产物SiO2及其氧化深度,其在表面及深度方向均呈非均匀分布;在干氧环境中SiC涂层的氧化面积沿着涂层的深度方向呈减少趋势,而在湿氧环境中SiC涂层的氧化面积沿着涂层的深度方向呈先增加后递减的趋势,验证了C/SiC复合材料表面SiC涂层在干氧和湿氧中不同的氧化机制。
关键词:
C/SiC复合材料
,
SiC涂层
,
显微CT
,
干氧
,
湿氧
张伟华
,
成来飞
,
刘永胜
,
栾新刚
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2014.1.005
采用化学气相沉积法制备了BCx涂层,研究了水氧耦合环境中,CVD-BCx的氧化过程机理并获得CVD-BCx氧化的动力学参数.CVD-BCx氧化生成的B2O3可以对裂纹进行封填,利用CVD-BCx氧化时CVD-BCx的消耗速率和B2O3的生成速率,对微裂纹的愈合时间进行预测,并用层状BCx/SiC结构中的预制裂纹进行实验验证.结果表明,理论预测结果与实验验证能够很好地吻合.
关键词:
CVD-BCx
,
涂层
,
水氧环境
,
自愈合
,
机理
张伟华
,
成来飞
,
张立同
,
杨文彬
,
刘永胜
,
徐永东
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00774
采用化学气相沉积法(CVD)制备单质B和BCx分别对SiC涂层进行改性, 在二维碳纤维增强碳化硅(2D C/SiC) 复合材料表面制备SiC/B/SiC和SiC/BCx/SiC两种多层自愈合涂层, 并利用扫描电镜对多层涂层表面和断面进行显微分析. 700℃静态空气条件下氧化结果表明: CVD-B和CVD-BCx改性层氧化后生成的B2O3玻璃相可以较好地封填涂层微裂纹, 氧化动力学受氧通过微裂纹和B2O3玻璃层的扩散共同控制; SiC/BCx/SiC-C/SiC复合材料氧化过程中氧化失重率更小, 氧化10h后的强度保持率更高.
关键词:
化学气相沉积(CVD)
,
B
,
BCx
,
self-healing coating
,
oxidation behavior
刘持栋
,
成来飞
,
栾新刚
,
张伟华
复合材料学报
在半圆柱型氧化模式的基础上,建立了具有SiC涂层C/C复合材料在湿氧环境中的疲劳失效模型.在高温湿氧环境下,C/C复合材料的疲劳失效主要受到氧化深度的控制,而影响氧化深度的主要参数是涂层表面裂纹的宽度.对此疲劳失效模型,讨论分析实验温度以及外加应力对裂纹宽度的影响,考虑了疲劳载荷引起的材料模量变化对裂纹宽度的影响.在90、105、120、135和150 MPa疲劳应力下的材料在1300℃湿氧环境中的平均寿命分别为48660、32645、22078、12332和4786循环.进行了实验数据与模型计算值的对比,实测寿命与预测结果吻合良好.另外,本模型在外加应力较大、实验时间较短条件下的预测数据与实验结果最为接近.
关键词:
C/C复合材料
,
疲劳
,
高温性能
,
腐蚀
,
计算建模
张伟华
,
成来飞
,
张立同
,
刘永胜
,
杨文彬
复合材料学报
采用化学气相沉积法(chemical vapor deposition,CVD)在SiC上制备了BCx涂层,研究了静态空气条件下BCx的氧化行为,并获得BCx氧化的动力学参数,对裂纹的愈合时间进行了预测.采用压痕法,在BCx/SiC层状结构中预制微裂纹,以观察B2O3玻璃相对裂纹的愈合情况.通过扫描电镜(SEM)对裂纹的愈合情况进行观察,结果表明,理论预测结果与实验验证能够很好地吻合.
关键词:
化学气相沉积
,
BCx
,
涂层
,
氧化行为
,
自愈合
,
机制
张伟华
,
成来飞
,
张立同
,
杨文彬
,
刘永胜
,
徐永东
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.04.028
采用化学气相沉积法(CVD)制备单质B和BCx分别对SiC涂层进行改性,在二维碳纤维增强碳化硅(2D C/sic)复合材料表面制备SiC/B/SiC和SiC/BCx/SiC两种多层白愈合涂层,并利用扫描电镜对多层涂层表面和断面进行显微分析. 700°C静态空气条件下氧化结果表明: CVD-B和CVD-BCx改性层氧化后生成的B2O3玻璃相可以较好地封填涂层微裂纹,氧化动力学受氧通过微裂纹和B2O3玻璃层的扩散共同控制;SiC/BCx/SiC-C/SiC复合材料氧化过程中氧化失重率更小,氧化10h后的强度保持率更高.
关键词:
化学气相沉积(CVD)
,
B
,
BCx
,
自愈合涂层
,
氧化行为
张伟华
,
赵刚
电镀与精饰
doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2016.11.003
采用电沉积方法,制备铜基纳米碳化硅复合镀层.研究溶液搅拌方式或溶液中引入添加剂,对Cu-SiC纳米微粒复合镀层表面形貌和性能的影响.利用超声搅拌制备的Cu-SiC纳米微粒复合镀层的表面形貌平整而且致密,与磁力搅拌所得镀层相比显微硬度提高约32％,接近143 HV,磨损质量损失降低约33％,每平方毫米为0.056 mg.溶液中引入添加剂,制备的Cu-SiC纳米微粒复合镀层的表面形貌和性能无明显改观,但采用超声波搅拌制备的Cu-SiC纳米微粒复合镀层的表面形貌和性能改观较为明显.添加剂发挥的作用与超声搅拌引发的综合作用叠加,促使复合镀层的表面形貌和性能进一步改善.
关键词:
电沉积
,
Cu-SiC复合镀层
,
纳米SiC微粒
,
形貌
,
性能
