方华婵
,
於广军
,
肖鹏
,
熊翔
稀有金属材料与工程
采用座滴法研究了真空、1800℃下NiAl在碳、TiC、SiC和ZrC上的润湿性,并通过铺展实验和熔渗实验优化了NiAl改性C/C复合材料的活性添加元素及添加量.采用真空熔渗法制备NiAl改性C/C复合材料,采用X射线衍射仪和扫描电镜分析了复合材料的微观结构和渗透机制.结果表明,NiAl与C或SiC的润湿性较差,与TiC或ZrC的润湿性很好;添加Ti能改善NiAl和C的润湿性,Ti粉含量为15％(质量分数)时,C/C复合材料熔渗NiAl的效果最佳,NiAl渗透层的厚度为0.8～0.9 mm;添加Ti利于C/C复合材料渗NiAl的主要原因是Ti与C反应形成TiC,改善了NiAl在C/C复合材料中的化学吸附和物理吸附特性,NiAl通过毛细管力作用渗入到C/C复合材料坯体中.
关键词:
C/C复合材料
,
熔渗
,
NiAl
,
钛
,
润湿性
方华婵
,
肖鹏
,
熊翔
,
於广军
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64106-7
以NiAl和钛的混合粉为原料,采用真空熔渗法制备了NiAl改性C/C复合材料,利用扫描电镜观察了复合材料的显微组织,分析了其断裂行为、渗透机制和氧化机制.结果表明:界面反应形成的TiC提高了NiAl对C/C多孔体的润湿性,且均匀致密的PyC/TiC/NiAl+TiC多层空间管状网络结构包覆在碳纤维表面,而NiAl合金的渗透深度则取决于热解碳与钛的反应.复合材料倾向于在NiAl渗透层和未渗透的C/C界面处断裂.经1773 K氧化30 min后的复合材料表面生成钛酸铝(Al2TiOs)和氧化钛(TiO2),内部的多层空间管状网络结构得以部分保留.
关键词:
C/C复合材料
,
界面
,
NiAl
,
多层结构
,
氧化
於广军
,
肖鹏
,
方华婵
中国有色金属学报
通过铺展实验研究添加Ti对NiAl金属间化合物与C/C复合材料润湿性的影响，发现添加Ti元素可改善熔融NiAl与C/C复合材料基体的润湿性。以低密度C/C复合材料为坯体，采用真空熔渗法制备C/C-NiAl复合材料，利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料进行分析。结果表明：添加的Ti粉含量(质量分数)为15%时，C/C复合材料熔渗NiAl金属间化合物的效果最佳，且TiC颗粒与NiAl熔体在C/C复合材料内部呈网状分布；渗NiAl后材料的密度从1.35 g/cm3提高到2.47 g/cm3，开孔率从27%下降到15.1%，沿平行纤维排布面方向的洛氏硬度较未渗NiAl的C/C复合材料提高约30.7%。添加Ti能改善C/C复合材料渗NiAl性能的主要原因是Ti与C反应形成的TiC改善了NiAl在C/C复合材料中的化学吸附和物理吸附特性。
关键词:
C/C复合材料
,
NiAl金属间化合物
,
钛
,
熔渗
,
润湿性
