彭雨晴
,
牟世伟
,
韩克清
,
余木火
,
李爱军
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150520.003
SiBN(C)陶瓷纤维因其优异的性能(高温稳定性、高温抗蠕变和高温抗氧化性能等)被认为是高温高性能陶瓷基复合材料的理想增强体.研究了SiBN(C)陶瓷纤维的热稳定性能及微观结构,探索了SiBN(C)陶瓷纤维在1 100～1 500℃的抗氧化过程,并研究了C含量对SiBN(C)陶瓷纤维介电性能的影响.结果表明:SiBN(C)陶瓷纤维在高温热处理至1 600℃的N2气氛下仍然呈现无定形结构;HT-TGA结果表明该SiBN(C)陶瓷纤维具有良好的高温热稳定性,该陶瓷纤维的热失重率(1 450℃,N2气氛)仅为1.5wt％;同时SiBN(C)纤维也表现出优良的高温抗氧化性能,SiBN(C)陶瓷纤维在1 400℃,空气中处理5h后,纤维致密且无裂纹,XRD分析表明SiBN(C)陶瓷仍然呈现无定形结构,1 500℃处理5h后,SiBN (C)陶瓷纤维开始出现皮芯结构,并且出现微晶现象;XRD、SEM和EDX等测试手段表明氧化后样品的表面主要以SiO2微晶形式存在;介电性能研究表明当C含量低至0.1wt％时,SiBN(C)陶瓷纤维的介电常数为2.1,介电损耗为0.001 7(频率为10 GHz).性能评价说明该SiBN(C)陶瓷纤维可满足高温透波材料对增强体的要求.
关键词:
前驱体转变陶瓷
,
SiBN(C)陶瓷纤维
,
高温热稳定性
,
抗氧化性
,
介电性能
许健
,
汤哲鹏
,
彭雨晴
,
顾传青
,
Koyo Norinaga
,
李爱军
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150528
本研究在炭/炭复合材料热解炭基体织构形成与转化的模型基础上,基于石墨微晶片层的表面结构特点,建立了蜂窝结构的热解炭沉积表面几何模型,并运用Monte Carlo方法模拟了在等温等压化学气相渗透(CVI)过程中热解炭基体沉积的动力学过程,研究了预制体比表面积(As/VR)和入口气体分压对热解炭微观结构的影响.通过数值模拟并结合已公开发表的实验结果发现,在CVI工艺过程中一定的压力条件下,通过控制As/VR可以获得不同织构的热解炭,预制体的As/VR存在两个临界值,靠近反应器入口处的临界值为1.45 m-1和8.9 mm-1,靠近反应器出口处的临界值为0.3mm-1,当As/VR处于这两个临界值之间时,系统主要沉积高织构热解炭;在同一As/VR且压强小于30 kPa的条件下,通过控制反应气体压强的值也可以得到不同织构的热解炭,并且压强也存在一个临界值,当压强大于这个临界值时,系统主要沉积高织构热解炭.
关键词:
Monte Carlo模拟
,
炭/炭复合材料
,
热解炭
,
蜂窝结构
,
比表面积
,
入口气体分压
汤哲鹏
,
张中伟
,
房金铭
,
彭雨晴
,
李爱军
,
张丹
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150365
研究耦合均气相反应机理和总括反应机理,以模拟甲烷在模型孔中的热解碳沉积过程.在平推流反应器模型中,利用均气相反应机理对甲烷裂解的气相组分的变化进行模拟,并将平推流反应器相应位置的气体组分浓度作为模型孔入口初始浓度.运用包含总括反应机理及氢气抑制模型的热解碳沉积模型,对甲烷在模型孔中的化学气相渗透过程进行模拟.在温度1373和1398 K,甲烷压强10~20 kPa,停留时间0.08和0.2 s下,沿模型孔深度方向的热解碳平均沉积速率的模拟结果与文献报道的实验结果有较好的吻合.模拟结果表明:热解碳平均沉积速率随甲烷压强和模型孔深度的增加而增大,且通孔的沉积速率要低于相应实验条件下一端闭孔的模型孔沉积速率.
关键词:
模拟
,
热解碳
,
甲烷
,
化学气相渗透
,
模型孔
李琳琳
,
李爱军
,
彭雨晴
,
李照谦
,
汤哲鹏
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2016.04.002
阐述了BN界面的优异性能和CVD制备工艺的优缺点,主要介绍了CVD-BN制备过程中沉积温度、源气体比例、热处理温度等各因素的影响,指出CVD法是制备高品质BN界面涂层的优选方法.优化CVD工艺,对其制备原理进行深入研究,将是BN界面涂层研究的重点,获得特定结构、性能稳定、厚度可控的BN界面相涂层是CVD法制备BN界面相涂层的难点.
关键词:
界面相涂层
,
氮化硼
,
化学气相沉积
,
三氯化硼
,
氨气
