张青
,
刘永胜
,
门静
,
汪清
,
成来飞
,
张立同
稀有金属材料与工程
通过建立有限元模型研究C/SiC铆接接头剪切应力分布及接头剪切破坏形式,并采用实验的方法对模型的准确性进行验证.计算结果表明:按本研究方案尺寸设计的C/SiC铆接接头受剪切载荷时,应力分布合理,以铆钉被剪断的方式破坏.实验验证中所有接头以铆钉被剪断的形式破坏,断口出现在连接板内侧,与计算结果一致,说明本研究所建立的计算分析C/SiC铆接接头的破坏形式的模型是合理的.
关键词:
C/SiC
,
铆接
,
剪切载荷
,
数值模拟
,
实验验证
李巾锭
,
任成祖
,
张立峰
,
吕哲
材料科学与工程学报
建立轴对称模型对C/SiC复合材料的单纤维顶出试验进行数值模拟,引入内聚力模型模拟复合材料界面失效,在细观力学层面上分析界面粗糙度、界面强度、界面层厚度以及热膨胀系数对纤维顶出过程中载荷位移曲线的影响规律;为C/SiC复合材料界面本构的研究和纤维顶出试验的参数优化提供了高效的方法和理论依据.
关键词:
C/SiC
,
单纤维顶出
,
有限元
,
内聚力模型
刘杰
,
李海滨
,
张小彦
,
洪智亮
,
何宗倍
,
张毅
,
刘小瀛
复合材料学报
采用树脂结合剂金刚石砂轮,通过对2D-C/SiC复合材料高速深磨磨削加工,并对磨削表面形貌和亚表面损伤进行了观察。提出了2D-C/SiC摩擦层（表面）的磨削力理论公式,讨论了磨削加工用量对磨削力和磨削力比的影响。实验结果表明,2D-C/SiC复合材料的高速深磨材料去除机制与其自身的微观结构相关,既不同于塑性材料,也不同于普通脆性材料,而是以脆性断裂去除为主。
关键词:
高速深磨
,
C/SiC
,
磨削力
,
磨削损伤
,
去除机制
刘永胜
,
胡成浩
,
汪清
,
成来飞
,
张立同
复合材料学报
利用有限元模拟和实验验证研究了拉伸载荷下C/SiC铆接接头的应力分布及几何参数与破坏方式的固有关系.结果表明:接头的锥度变化对接头中的应力分布影响不大,但对应力值的影响较为明显,锥度控制在2°～10°比较合适.模拟计算的铆钉临界半径为2.2016 mm,小于2.2016 mm时,铆钉被拉断,反之,铆钉被拔出.实验得到的临界半径为2.25 mm,与计算结果的误差为2.2％,说明提出的铆接接头几何结构参数与接头破坏形式关系的模型是正确的.
关键词:
C/SiC
,
铆接
,
拉伸载荷
,
应力
,
数值模拟
,
实验验证
左新章
,
张立同
,
刘永胜
,
成来飞
,
龚慧灵
复合材料学报
利用化学气相沉积(CVD)法制备了Si-B-C陶瓷涂敷改性的2D C/SiC复合材料,研究了其在700～1200℃氧化10 h性能和结构的演变规律以及自愈合机制,同时获得了Si-B-C涂层在不同温度氧化后的形貌、组分和物相转变规律.结果表明:涂敷在复合材料表面的Si-B-C陶瓷随温度的升高氧化加快,但氧化程度较低,不深于7μm;随温度的升高,氧化形成的硅硼玻璃黏度降低,挥发增强；当温度达到1200℃时,硅硼玻璃析出SiO2晶体；Si-B-C陶瓷涂敷改性的C/SiC具有优良的抗氧化性能,随氧化温度的升高,复合材料失重率增加,但在1200℃氧化10h后失重率仅为0.47％;此外材料在1000℃氧化后的强度保持率最高,达到91.6％,Si-B-C陶瓷氧化形成的硅硼玻璃可以有效封填裂纹,这是材料具有优良抗氧化性能的主要机制.
关键词:
C/SiC
,
Si-B-C陶瓷
,
涂层
,
氧化
,
形貌
,
自愈合
郝秉磊
,
殷小玮
,
刘小瀛
,
张立同
,
成来飞
,
李权
复合材料学报
通过对C/SiC陶瓷基复合材料螺栓连接件的模态进行计算和试验分析,确定了其模态参数和振动响应特性;然后通过对C/SiC陶瓷基复合材料螺栓连接件进行正弦扫频振动试验,研究了拧紧力矩对螺栓连接件振动性能的影响规律;最后研究了液态聚硼硅氮烷(L PBSZ)对C/SiC陶瓷基复合材料螺栓连接件防松性能的影响.研究结果表明:一阶和三阶固有计算模态频率与试验模态频率一致,因此可以采用有限元分析方法对C/SiC陶瓷基复合材料螺栓连接件进行振动响应特性分析;采用正弦扫频振动频谱信号差值曲线分析方法可以检测螺栓连接件是否松动;SEM观察表明,L PBSZ改性的C/SiC陶瓷基复合材料螺栓连接件的螺纹副间形成陶瓷填充体,使得螺纹与螺母间有效摩擦系数和有效摩擦面积增加,因此螺母松脱退出的力矩增大,提高了C/SiC陶瓷基复合材料螺栓连接件的防松可靠性能.
关键词:
C/SiC
,
陶瓷基复合材料
,
螺栓连接件
,
模态
,
振动
,
防松
梅辉
,
王扈炜
,
丁辉
,
张楠
,
王月瑭
,
白强来
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140616.002
采用电沉积法与化学气相渗透(CVI)法将碳纳米管(CNTs)分别引入到碳纤维表面和SiC基体中,制得了不同物相电沉积CNTs的C/SiC复合材料(CNTs-C)/SiC和C/(CNTs-SiC).研究了CNTs沉积物相对C/SiC复合材料力学性能的影响,分析了不同CNTs沉积物相的C/SiC复合材料的拉伸强度及断裂机制.结果表明:相较于未加CNTs的C/SiC复合材料,CNTs沉积到碳纤维表面的(CNTs-C)/SiC复合材料的拉伸强度提高了67.3％,断裂功提高了107.2％;而将CNTs引入到SiC基体中的C/(CNTs-SiC)复合材料的断裂功有所降低,拉伸强度也仅提高了6.9％,CNTs没有表现出明显的增强增韧效果;C/(CNTs SiC)复合材料与传统的C/SiC复合材料有相似的断裂形貌特征,断裂拔出机制类似,主要为纤维增强增韧,CNTs的作用不明显.
关键词:
碳纳米管
,
电沉积
,
C/SiC
,
复合材料
,
微观结构
,
力学性能
管厚兵
,
徐立新
,
杨智伟
,
郝相忠
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2016.01.027
以针刺碳毡为预制体,将成品SiC粉末、酚醛树脂机械搅拌成混合浆液,采用真空吸注法制备C/SiC摩擦材料,测定了不同SiC含量摩擦材料的致密性,利用销盘式摩擦磨损试验机研究了不同接触载荷工况下C/SiC摩擦材料的摩擦磨损性能,并采用USB电子显微镜观察其表面磨损形貌.研究结果表明:C/SiC复合材料的磨损率随着SiC含量的增加呈先减小后增大的变化趋势,其摩擦系数呈增加趋势,但随着接触载荷的增加其磨损率、摩擦系数均呈现先减小后增大的变化趋势.综合比较,当SiC含量为25％时,其复合材料的致密性、摩擦性能最好,磨损率为2.3×10-7g·N-1m-1,摩擦系数为0.42,密度达到1.28g/cm3.
关键词:
C/SiC
,
真空吸注
,
SiC含量
,
摩擦磨损
黄禄明
,
张长瑞
,
刘荣军
,
曹英斌
硅酸盐通报
轻型反射镜在空间光学系统中发挥着非常关键的作用,现在已发展到第四代C/SiC复合材料.C/SiC反射镜通常采用坯体+涂层的结构形式来满足轻量化和高分辨率的双重要求.因此,在反射镜制备过程中,涂层制备技术已成为制备反射镜材料的关键技术之一.目前涂层制备技术主要有CVD-SiC涂层技术、浆料预涂层Si/SiC涂层技术等.文章介绍了第四代C/SiC反射镜光学改性涂层的设计、制备,并介绍了近些年国内外的研究进展.
关键词:
C/SiC
,
复合材料
,
轻型反射镜
,
光学改性
,
涂层
黄禄明
,
张长瑞
,
刘荣军
,
曹英斌
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2016.06.005
反射镜在空间光学系统中起着非常关键的作用,目前已发展到第四代C/SiC复合材料.C/SiC复合材料具有低密度、高模高强、结构设计灵活等优点,已成为非常重要的新型反射镜材料.本文对四代反射镜的特点进行了归纳和对比,对C/SiC复合材料反射镜的结构设计、几种常用的制备工艺进行了整理和总结,并对目前国内外的研究进展进行了综述.
关键词:
C/SiC
,
复合材料
,
轻型反射镜
,
研究进展
