王继平
,
金志浩
,
钱军民
,
乔冠军
稀有金属材料与工程
分别以碳毡和二维碳纤维为预制体,采用化学液相气化渗入法结合熔融渗硅反应法快速制备了C/C-SiC陶瓷复合材料.对这种材料的密度和气孔率进行了表征,并通过XRD,OM和SEM等方法对其相组成、显微结构和反应机理进行了研究.结果表明:不同预制体制备的C/C-SiC材料密度和气孔率分别为～2.0 g/cm3和～1.0%.其相组成包括反应生成β-SiC以及未反应的游离Si和C.C/C-SiC中纤维被环状的沉积碳包裹,生成SiC的反应只发生在Si与沉积碳之间,纤维没有损伤.Si,C和SiC各相分布和含量因预制体的不同而有明显差异.
关键词:
碳/碳复合材料
,
碳/碳-碳化硅
,
快速制备
,
化学液相气化渗入法
,
熔融渗硅反应法
刘桂武
,
杨刚宾
,
乔冠军
,
王红洁
,
王继平
,
卢天健
稀有金属材料与工程
氧化锆陶瓷因其优良的物理力学性能,已成为一种最具有发展前景的先进结构和功能材料.氧化锆陶瓷/金属的连接技术也成为其重要应用的瓶颈技术之一.本文综述了氧化锆陶瓷的润湿、钎焊工艺、及其与钎料之间的界面结构和界面反应,并对界面反应的热力学进行了初步讨论,旨在为陶瓷/金属连接的发展提供参考,最后针对目前研究和应用过程中面临的问题提出了一些看法.
关键词:
氧化锆陶瓷
,
钎焊
,
润湿
,
界面结构
,
界面反应
黄丽
,
赵莹莹
,
王卫敏
,
唐睿
,
史忠旗
,
王继平
机械工程材料
以中间相炭微球为碳源,丙烯酰胺为凝胶体系,采用凝胶注模成型工艺制备炭坯体材料;设计了分批添加炭微球结合球磨处理以提高浆料中国相含量的方法;研究了凝胶注模成型工艺对炭微球浆料分散性、黏度、固相含量、凝胶反应及固化和干燥过程的影响.结果表明:在水基浆料中添加相对中间相炭微球质量分数为1％的分散剂,调节pH值到13时,浆料中的颗粒均匀分散、稳定存在;采用分批添加和球磨处理可以增大浆料中的固相含量,最高达到75％,此时浆料的黏度最大,为1.822Pa·s;随着引发剂用量的增大,诱导时间和凝胶反应时间急剧缩短,而催化剂用量对其影响不大,最终选择每30 mL浆料添加0.4 mL引发剂,0.6mL催化剂为宜;浇注前浆料充分真空除气以及干燥起始阶段用酒精置换温坯中的水分是保证炭坯体表面光洁、不开裂的关键因素.
关键词:
中间相炭微球
,
凝胶注模
,
炭材料
,
固相含量
,
凝胶反应
张永辉
,
王继平
,
金志浩
新型炭材料
以炭毡为预制体,煤油蒸气为前驱体,利用两个热源分别加热预制体的上下表面,形成两个热梯度和双沉积面,第三个热源加热前驱体保证反应气体的供给,采用这种改进的化学液相气化渗入法快速制备了炭/炭(C/C)复合材料.对C/C复合材料的密度和气孔率进行了表征,并通过XRD,SEM等方法对其石墨化程度、显微结构进行了研究.结果表明:C/C复合材料的密度随沉积温度的升高呈线性增加,而气孔率逐渐减小,体积密度为0.2g/cm3的预制体在1100℃沉积3h后密度达到1.72g/cm3.2200℃热处理后,C/C复合材料的d002显著降低,具有较高的石墨化程度.C/C复合材料中的炭纤维被环状的热解炭所包围.沉积过程中前驱体较短的对流和扩散路径以及预制体中存在的上下热梯度和相应的双沉积面是材料快速制备的主要因素.
关键词:
炭/炭复合材料
,
化学液相气化渗入法
,
快速制备
钱军民
,
王继平
,
金志浩
稀有金属材料与工程
椴木经高温炭化转变为木炭,经熔融硅反应性渗入后,生成具有椴木微观结构的多孔SiC陶瓷.借助TGA(采用Rigaku Thermal型热分析仪)研究了椴木的热分解行为,用XRD和SEM研究了椴木木炭和多孔SiC陶瓷的物相组成和微观结构,还探讨了Si向木炭中渗入-反应动力学和多孔SiC的基本性能.结果显示,木炭为无定形的非晶碳材料,多孔SiC由主晶相β-SiC和少量未反应C组成的;多孔SiC具有椴木的管胞结构,与木炭相比,力学性能得到显著改善;碳纤维向SiC纤维的转化及其对裂纹萌生、扩展的抑制作用和偏转作用是提高力学性能的主要机制.
关键词:
碳化硅
,
木材陶瓷
,
环境材料
,
多孔陶瓷
,
木材
,
反应性渗入
钱军民
,
王继平
,
金志浩
无机材料学报
以椴木木粉和酚醛树脂为原料制成一种新的木材陶瓷.用TGA、XRlD和SEM技术分别对木材陶瓷的形成机理、物相构成和微观结构进行了表征与研究.详细讨论了碳化温度和酚醛树脂用量对木材陶瓷显气孔率、体积电阻率和弯曲强度的影响.结果表明,木材陶瓷是由酚醛树脂生成的玻璃态的硬碳和由木粉生成的无定形的软碳组成的多孔性碳复合材料;随碳化温度升高或酚醛树脂用量的增加,木材陶瓷的显气孔率和弯曲强度增大,体积电阻率下降;碳化温度升高可以使(002)衍射峰逐渐变窄,强度增大,并且向高角度移动,晶面间距d(002)减小,而酚醛树脂用量的增加对(002)衍射峰和晶面间距d(002)基本没有影响;当碳化温度为1350℃,酚醛树脂用量为160wt％时,木材陶瓷的显气孔率、体积电阻率和弯曲强度分别达到了50％、2.0×10-2Ω·cm和25MPa.
关键词:
木材陶瓷
,
composite
,
porous materials
钱军民
,
金志浩
,
王继平
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.04.004
酚醛树脂/椴木木粉复合材料经高温真空碳化制成了木材陶瓷.利用XRD、SEM和FTIR技术对碳化温度和酚醛树脂/木粉质量比对木材陶瓷物相、微观结构和物理化学结构变化的影响进行了表征和研究.结果表明,木材陶瓷具有拓扑均匀的连通孔的三维网络结构,是含有C=C、C-O-C和C-H等基团的类石墨结构的碳/碳复合材料;随碳化温度的升高,(002)峰强度增大,晶面间距d(002)降低,碳化木粉收缩,其间隙增大;酚醛树脂/木粉质量比增大,浸渍树脂的木粉成形能力改善,所得木材陶瓷结构更均匀,但其对木材陶瓷的XRD衍射花样影响不大.
关键词:
碳复合材料
,
木材陶瓷
,
真空/高压浸渍
,
碳化
,
表征
钱军民
,
王继平
,
金志浩
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.02.013
以椴木木粉和酚醛树脂为原料制成一种新的木材陶瓷.用TGA、XRD和SEM技术分别对木材陶瓷的形成机理、物相构成和微观结构进行了表征与研究.详细讨论了碳化温度和酚醛树脂用量对木材陶瓷显气孔率、体积电阻率和弯曲强度的影响.结果表明,木材陶瓷是由酚醛树脂生成的玻璃态的硬碳和由木粉生成的无定形的软碳组成的多孔性碳复合材料;随碳化温度升高或酚醛树脂用量的增加,木材陶瓷的显气孔率和弯曲强度增大,体积电阻率下降;碳化温度升高可以使(002)衍射峰逐渐变窄,强度增大,并且向高角度移动,晶面间距d(002)减小,而酚醛树脂用量的增加对(002)衍射峰和晶面间距d(002)基本没有影响;当碳化温度为1350℃,酚醛树脂用量为160wt%时,木材陶瓷的显气孔率、体积电阻率和弯曲强度分别达到了50%、2.0×10-2Ω.cm和25MPa.
关键词:
木材陶瓷
,
复合材料
,
多孔材料
