关键词： 碳纤维   氧化铝   复合材料   增韧   界面  

摘要： 本文以聚丙烯腈预氧化纤维作为先驱纤维，在真空热压烧结过程中制备原位转化碳纤维增韧氧化铝陶瓷基复合材料，研究了复合材料中碳纤维的微观组织结构、增韧机制、碳纤维与基体的界面以及复合材料的综合性能，优化了复合材料的制备工艺。TEM观察发现原位转变生成的碳纤维表层呈现明显的石墨片层结构，碳原子层面的晶面间距约为0.3455nm；在其拉曼谱上1580cm-1和1360cm-1附近观察到天然石墨固有的G线和乱层石墨结构的D线；添加剂的加入显著改善了碳纤维与基体的界面结合，当添加剂含量为3vol.%，先驱纤维含量为20vol.%时，复合材料的抗弯强度为347.88MPa，断裂韧性达8.22MPa·m1/2，其增韧机制主要为纤维拔出、纤维桥联和裂纹偏转。

关键词： 复合材料   反应熔渗   稻壳   碳化硼   碳化硅   微观结构   机械性能  

摘要： 碳化硼(B4c)陶瓷是一种重要的结构材料,具有高硬度、低密度、高熔点、优良的耐腐蚀性和耐磨性、良好的化学稳定性以及中子吸收性能等优点,被广泛用作防弹材料、防辐射材料、耐磨和自润滑材料、特种耐酸碱侵蚀材料、切割研磨工具以及原子反应堆控制和屏蔽材料等。但碳化硼强共价键的特性使碳化硼难于烧结成陶瓷材料。常压下于2300℃烧结通常只能获得低于80%的相对密度,制品力学性能低,限制了其在许多领域的应用。 本文采用自发反应熔渗法,通过采用低熔点的Al-Si合金和Si对基于B4C的预制件进行熔渗反应,实现制备B4C/SiC陶瓷基复合材料,并通过在预制件中添加碳、由稻壳裂解含SiC晶须的产物及Mo等进一步调节复合材料的性能。采用光学显微镜、XRD、SEM、EDS等材料结构分析方法研究不同制备条件下复合材料的组织结构,采用显微压痕、三点弯曲等实验方法测试了复合材料的力学性能,并探讨了复合材料的微观组织和性能间的相关性。 研究结果表明：铝硅合金和硅和基于B4C及SiC和碳的预制件具有良好的浸润性,在略高于熔渗体的温度下,实现了熔体的渗入,通过熔渗反应协同作用,获得了致密的多元、多相碳化物陶瓷基复合材料。这一技术可能成为低成本的基于B4C和SiC陶瓷基复合材料的开发和应用的一个新途径。 Al-80wt.%Si、Al-55wt.%Si和Al-36wt.%Si在渗入B4C和B4C/10wt.%C预制件的过程中Al-Si合金与B4C及C发生反应,形成SiC、Al3B48C2和AIB12C2新相,在合金中Si含量较高时,合金中的B4C大部分被反应,而Si含量较低时,复合材料中剩余较高含量的B4C。随铝硅合金中铝量的增加,复合材料硬度下降,断裂韧性上升,弯曲强度先上升后下降。不添加C制备的复合材料由于复合材料的颗粒尺寸相对较细,且含参与未反应的碳含量低,具有较高的强度,但其硬度略低。B4C预制件熔渗Al-55wt.%Si合金所得的复合材料具有较好的综合机械性能,其硬度、杨氏模量、断裂韧性和弯曲强度分别为17±3GPa,291±3GPa,5.1±0.5MPa-m1/2和328±8MPa。 以B4C、含SiC晶须的稻壳碳热还原反应产物和Mo制备的预制件,通过硅熔渗反应,获得了包括SiC、MoSi2、Bi2(C,Si,B)3及残余Si的复合材料。预制件中Mo在熔渗过程中与Si反应,生成了高熔点的MoSi2相。随着预制件中稻壳碳热还原反应产物含量的增加,其密度和硬度增大,但断裂韧性有所下降。Mo的加入改善了复合材料的杨氏模量、硬度和断裂韧性。复合材料最大的杨氏模量、硬度和断裂韧性值分别为16.8±0.8GPa,297.8GPa和3.9±0.2MPa m1/2。

关键词： 陶瓷基复合材料   应用   金属基复合材料   刀具   基体材料   玻璃纤维   碳纤维   蜂窝材料  

摘要： 现代常见复合材料根据基体材料不同分为塑料基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料等。塑料基复合材料又根据糅合入基体类的不同材料，分勾碳纤维，玻璃纤维（俗称玻璃钢）及芳纶等材料。更有多种不同材料叠加，如碳纤维＋铝合金、碳纤维＋蜂窝材料、玻璃纤维＋钛合金等材料。复合材料因具备高强度和低密度的特性而被广泛应用于航空航天、能源（风电叶片）、

关键词： C   SiC复合材料   燃烧室   壁厚   设计  

摘要： C/SiC复合材料发动机具有重量轻、工作温度高等优势,已成为下一代高性能发动机的重要发展方向,其中C/SiC复合材料燃烧室的强度与壁厚设计是发动机设计的关键技术之一。本文以薄壳理论和第四强度理论为基础,以环向拉伸强度为基础数据,推导了C/SiC复合材料燃烧室壁厚计算公式,并对某型号发动机燃烧壁厚进行了计算。未验证计算结果准确性,利用复合材料燃烧室试件的爆破试验对计算结果进行了验证,并对根据计算结果研制的C/SiC复合材料燃烧室进行了热试车考核验证。本文提出的研究计算方法与结果对其他C/SiC复合材料燃烧室的壁厚设计具有指导意义。

关键词： 先驱体   填料   界面层   气孔  

摘要： 综述了先驱体转化法制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料在先驱体、填料、浸渍裂解工艺、热处理工艺以及微观结构(界面层、气孔)等方面的研究状况。先驱体主要有聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅氧烷等,填料包括活性填料和惰性填料两种,温度、压力、时间等因素对浸渍裂解过程的影响很大,界面结合的强度关系到复合材料的性能,所以制备复合材料时,各方面的因素都得不断摸索,确定最佳的制备方案。最后,提出了目前该方法存在的问题以及未来的研究方向。

关键词： 碳化硅陶瓷基复合材料   美国纽约州   聚合物体系   所有权   穿甲弹  

摘要： 位于美国纽约州斯克内塔迪的“星火体系”（Trafire systems）报道，该体系所有权的碳化硅（SiC）-聚碳陶瓷基复合材料（CMC）聚合物体系被加工，创建一种新的防弹装甲方案，那就是能够击败穿甲弹的极端威胁。

关键词： 热防护技术   碳泡沫材料   多孔纤维陶瓷   陶瓷基复合材料   热障涂层   隔热材料   轻质烧蚀材料  

摘要： 本文简要介绍航空航天领域热防护技术的发展概况，重点介绍碳／碳复合材料、多孔纤维陶瓷材料、陶瓷基复合材料、热涂层技术、隔热材料、轻质烧蚀材料等，并对热防护技术的发展趋势作简要评述。

关键词： 高级工业陶瓷   室温   抗弯应力   钻井   制陶业   连续的   定义   膨胀试验   纤维复合材料   纤维增强的   细陶瓷   材料测试   机械性能   抽样方法   应变仪   应变测量   抗拉荷载   拉伸应变   试验  

标准号: BS ISO 14603-2012

关键词： 深海装备用材料   陶瓷基   复合材料   增韧   制备  

摘要： 介绍了深海装备用材料的分类和特点;着重介绍了陶瓷基复合材料,概述了纤维增韧、晶须增韧和颗粒增韧等增韧方法,以及浆料浸渗热压烧结法、混合烧结法、溶胶-凝胶法、化学气相渗透法和原位反应复合法等制备技术,并对陶瓷基复合材料的发展进行了展望。

关键词： 超燃冲压发动机   热防护   主动冷却   陶瓷基复合材料   C   SiC  

摘要： 主动冷却陶瓷基复合材料结构技术是一种新型热防护技术,它综合了耐高温材料与冷却结构各自优势,可显著提高构件热容限,降低单位质量,提高推重比,在超燃冲压发动机等先进推进系统上具有良好应用潜力,被认为是实现低成本、高可靠空间飞行的关键技术之一,得到美、法、德等国的积极研究,基于前期机理探讨及缩比件考核结果,目前正向全尺寸工程样机阶段过渡。其中,利用多种精细成型工艺在纤维增强陶瓷基复合材料(CMC)构件内部成型再生冷却流道或发汗冷却多孔结构的全CMC方案具有较高的先进性与可行性,代表了未来发展方向。