张明瑜
,
黄启忠
,
谢志勇
,
苏哲安
,
尹彩流
,
黄伯云
功能材料
以液化石油气为碳源气体,采用多元耦合场CVI工艺方法快速制备了炭/炭复合材料.在自制冷壁CVI炉中,使用普通炭毡作为炭纤维预制体,设置特殊的导电发热层,沉积温度为650～1050℃,系统的气氛压力为0.1～30kPa,流量为0.1～0.5m3/h,沉积时间12h的条件下可将预制体一次性快速增密至1.75g/cm3.XRD分析表明:该材料经过2300℃,2h高温石墨化处理,其石墨化度(g)可达到61.3%,晶粒尺寸达到16.1nm.PLM分析表明所得材料偏光形貌表现为光滑层(SL)结构,SEM形貌照片测算可知热解炭沉积速率在6.6μm/h以上.分析了炭/炭致密化的过程和热解炭的沉积机理,说明多元耦合场加速了热解炭的沉积,缩短了致密化时间,降低了成本.
关键词:
炭/炭复合材料
,
多元耦合场CVI
,
快速致密化
,
沉积机理
孙万昌
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李贺军
,
黄勇
,
白瑞成
,
张守阳
稀有金属材料与工程
采用快速化学液相气化渗透法制备了2D-C/C复合材料;观察了沉积过程中,预制体内部已沉积C/C复合材料截面轮廓的变化;解释了不同沉积阶段致密化区域分布特征的变化规律;分析了化学液相气化渗透过程中热解碳的沉积特征.研究发现:随着沉积的进行,已沉积区域的外侧面始终以一种类似圆弧层的形式逐渐向外侧推进,已沉积区域的截面轮廓形状由"月牙形"逐渐变为"面包"形;纤维表面热解碳涂层不断增厚,且沉积温度越高,纤维表面涂层增厚越快.
关键词:
C/C复合材料
,
快速致密化
,
热解碳
,
沉积过程
杨玉芳
,
宗亚平
,
徐娜
材料导报
研究了一种电流直加热动态热压快速致密化工艺,采用此工艺克服了粉末冶金法和铸造法的局限性,快速制备了10vol%SiCp/Fe复合材料,考察了材料在不同烧结电压和不同烧结时间情况下的致密化行为及其力学性能,结果表明此工艺制备的10vol%SiCp/Fe复合材料,相对密度达到99.6%,布氏硬度为477HB,抗拉强度为912MPa,显微组织细小均匀.
关键词:
SiCp/Fe复合材料
,
电流烧结
,
快速致密化
,
力学性能
孙万昌
,
李贺军
,
白瑞成
,
黄勇
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2005.03.026
采用快速化学液相气化渗透法制备了2D-C/C复合材料,沉积温度为1200～1250C,系统压力约0.1MPa.利用偏光显微镜及扫描电子显微镜观察了不同沉积温度制备的基体热解碳的微观组织结构及断口形貌.实验结果表明,1200C沉积的基体热解碳中粗糙层组织占大多数,其弯曲强度较高、韧性较低;1250C的基体热解碳呈现为光学各向异性程度不同的光滑层/粗糙层交替层状组织,其弯曲强度较低、韧性较高,具有非脆性断裂行为.不同微观结构的材料具有不同的强度及断裂模式,除了纤维/基体间界面结合强度不同外,不同温度沉积得到的热解碳微观结构的不同引起裂纹在不同微观结构碳层内的扩展阻力也会不同.此外,裂纹在光滑层/粗糙层界面处的偏转会导致断裂面的高低不平,从而使后者韧性增强.
关键词:
碳/碳复合材料
,
快速致密化
,
热解碳
,
组织结构
,
断裂模式
孙万昌
,
李贺军
,
卢锦花
,
白瑞成
,
黄勇
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2005.06.030
采用快速化学液相气化渗透法制备了C/C复合材料;利用扫描电子显微镜观察了材料的断口形貌特征;研究了不同层次界面状态对C/C复合材料力学行为及断裂模式的影响.研究表明:束内纤维与基体间结合要适度,既不能过强也不能过弱,保证材料具有高强度同时又具有一定塑韧性;当碳布层间或束间的基体热解碳与纤维束表面之间残余孔隙量较多或者结合较弱时,则裂纹沿碳布层表面的纤维与基体热解碳之间扩展而分层;热解碳碳层面排列的越紧密,层面间的结合强度越高,则倾向于在基体热解碳内形成齐茬形断面;若碳层面之间存在过多间隙或结合较弱,则倾向于沿碳层面剥离而分层.
关键词:
碳/碳复合材料
,
快速致密化
,
组织结构
,
力学行为
张明瑜
,
黄启忠
,
苏哲安
,
谢志勇
,
朱建军
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.06.015
为了降低成本,以液化石油气作碳源气体,炭毡作增强体,利用多元耦合场CVI方法快速制备了炭/炭复合材料.研究表明,炭纤维预制体在650℃较低温度条件下沉积15h,密度达到了1.71g·cm-3;采用偏光显微镜研究了热解炭的显微结构.结果表明,在同一试样中存在粗糙层、光滑层和带状结构的热解炭,并且材料密度均匀性较好.同时分析了致密化的工艺过程并讨论了热解炭沉积机理.
关键词:
炭/炭复合材料
,
多元耦合场CVI
,
快速致密化
,
密度均匀性
徐国忠
,
李贺军
,
白瑞成
,
陈拂晓
,
胡志彪
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.06.017
为了提高传统等温化学气相渗透(ICVI)工艺的致密化效率,降低C/C复合材料生产成本,本文通过减小预制体周围气体流动空间,将传统负压ICVI工艺加以改进.采用改进后的新型ICVI工艺,在沉积温度1100℃、沉积压力为常压和滞留时间为0.1s的实验条件下,以甲烷为前驱体,氮气为稀释气体,对纤维体积分数为28.7%的2D针刺炭毡预制体进行致密化研究,采用偏光显微镜观察所制试样的组织结构,测定了其三点弯曲强度,并利用SEM观察断面形貌.结果表明:125h制备出密度为1.73g/cm3且密度分布均匀的C/C复合材料.试样的组织结构为粗糙层,弯曲强度为250.87MPa,模量为29.29GPa,断裂行为呈现明显假塑性.
关键词:
C/C复合材料
,
化学气相渗透
,
滞留时间
,
快速致密化
