李秀倩
,
焦健
,
邱海鹏
,
王宇
,
陈明伟
,
谢巍杰
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.3.011
以炭毡作为纤维增强体,采用化学气相渗透工艺研制出低密度的C/C复合材料,进而以低密度炭/炭复合材料为预制体,采用聚碳硅烷和有机锆前驱体作为复相陶瓷前驱体,采用先驱体浸渍裂解工艺成功制备出ZrC/SiC多组元改性C/C复合材料试样.借助万能电子试验机和扫描电镜进行材料的力学性能和微观结构分析.结果表明:包含ZrC颗粒的SiC相双组元弥散分布在C/C复合材料基体中,且随着前驱体中有机锆含量的增加,力学性能出现先升后降的趋势,当有机锆前驱体质量分数为25％时,改性C/C复合材料弯曲强度和弯曲模量较优,分别为240.61MPa和17.25GPa.
关键词:
化学气相渗透
,
浸渍裂解
,
ZrC/SiC多组元改性
,
三点弯曲强度
,
微观结构分析
孟祥利
,
崔红
,
闫联生
,
张强
,
宋麦丽
,
朱阳
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2013.11.03
以碳化铪有机前驱体、硼化铪有机前驱体和聚碳硅烷混合溶液为浸渍剂，采用化学气相渗透（ CVI）和液相浸渍-裂解（PIP）工艺制得了准3D C/C-HfC-HfB2-SiC 碳陶复合材料。采用电弧风洞结合扫描电子显微镜（SEM）和 X 射线衍射分析（ XRD）对复合材料的结构及氧化失效行为进行了初步探讨。结果表明，高密度的基体改性 C/C-HfC-HfB2-SiC 复合材料具有良好的抗烧蚀性能，复合材料在2300 K/600 s 电弧风洞（含水5％）试验条件下的质量烧蚀率和线烧蚀率分别仅为1.22×10-6 g/（ cm2· s）和1.33×10-5 mm/s。密度和温度对复合材料抗烧蚀性能影响较大，密度从2.63 g/cm3增加到3.75 g/cm3时，复合材料在2300 K条件下的线烧蚀率降低了3个数量级，当温度从2300 K 升高的2400 K时，高密度复合材料的线烧蚀率增加了约1000倍，烧蚀过程中较高密度的复合材料表面容易形成更为致密的氧化膜是其具有良好的抗氧性能的重要因素。
关键词:
C/C-HfC-HfB2 复合材料
,
电弧风洞
,
抗烧蚀
,
前驱体浸渍裂解
于海蛟
,
周新贵
,
张长瑞
,
刘荣军
,
王洪磊
,
赵爽
,
孙科
稀有金属材料与工程
采用国产KD-I型SiC纤维为增强体,通过先驱体转化工艺制备了SiC/SiC复合材料.研究了二维织物和针刺毡等纤维排布方式对复合材料显微结构和物理以及力学性能的影响.结果表明,与针刺毡增强SiC/SiC复合材料相比,2D SiC/SiC复合材料的纤维体积分数和密度较高、孔隙率低、所需制备时间短、成本低、面内性能好,但同时损失了Z向性能.在不同工况下应用的SiC/SiC复合材料应根据具体使用要求来选择纤维排布方式.
关键词:
SiC/SiC
,
复合材料
,
先驱体浸渍裂解
,
纤维排布方式
,
性能
陈志彦
,
杨亿
,
邹世钦
复合材料学报
采用低分子量聚碳硅烷(PCS)通过先驱体浸渍裂解(PIP)工艺、化学气相沉积(CVD)和粉末烧结技术相结合制备了3D Cf/SiC抗高温氧化复合材料.运用FTIR、1 H-NMR、凝胶渗透色谱法(GPC)、热失重-差热(TGA-DTA)、X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等手段研究了低分子量PCS的结构及其无机化过程.结果表明:PCS的主要结构为[-Si(CH3,H)-CH2-]n,数均分子量为420,陶瓷化产率为70％左右,在1200℃时基本转化为微晶态的β-SiC;3D Cf/SiC复合材料及其构件具有较好的耐高温氧化性能.
关键词:
低分子量聚碳硅烷
,
先驱体浸渍裂解
,
3D Cf/SiC复合材料
,
耐高温氧化
,
无机化过程
王玲玲
,
嵇阿琳
,
崔红
,
闫联生
,
张强
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150611.002
采用碳纤维针刺预制体,用前驱体浸渍裂解(PIP)法分别制备了C/C-SiC和C/C-SiC-ZrC陶瓷基复合材料,并对材料的微观结构、力学和烧蚀性能进行了分析对比.结果表明:利用该方法可制备出陶瓷相填充充分且分布均匀的复合材料.C/C-SiC-ZrC的面内弯曲强度、厚度方向的压缩强度、层间剪切强度均低于对应的C/C-SiC的.2 200℃、600 s氧化烧蚀后,C/C-SiC-ZrC的抗烧蚀性能显著优于C/C-SiC,其线烧蚀率下降43.8％,质量烧蚀率下降25％.在超高温阶段,C/C-SiC-ZrC复合材料基体的ZrC氧化生成的ZrO2溶于SiC氧化生成的SiO2中,形成黏稠的二元玻璃态混合物,有效阻止了氧化性气氛进入基体内部.
关键词:
前驱体浸渍裂解
,
C/C-SiC
,
C/C-SiC-ZrC
,
力学性能
,
抗烧蚀性能
武海棠
,
魏玺
,
于守泉
,
张伟刚
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00852
以聚合有机锆与聚碳硅烷组成的共溶前驱体为原料, 采用溶液浸渍-裂解(PIP)工艺制得了2D C/C-ZrC-SiC复合材料, 对复合材料的超高温烧蚀性能进行了研究. 利用SEM和XRD对烧蚀后材料的微观结构和物相组成进行分析, 探讨了复合材料的抗烧蚀机理. 结果表明, 复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率随着ZrC含量的增加先减小后增大. 其中ZrC含量为17.45vol%的复合材料具有最优的抗烧蚀性能, 即在表面温度为2200℃, 等离子焰烧蚀300s后, 其质量烧蚀率仅为1.77mg/s, 线烧蚀率为0.55μm/s. 研究发现, 材料表层的ZrC氧化生成的ZrO2溶于SiC氧化生成的SiO2中, 形成粘稠的二元玻璃态混合物, 有效阻止氧化性气氛进入基体内部, 对抗超高温烧蚀起到协同作用.
关键词:
前驱体浸渍-裂解
,
C/C-ZrC-SiC composite
,
anti-ablation property
