关键词： 等离子喷涂   陶瓷基复合材料   纳米结构涂层   铝热反应  

摘要： 采用等离子喷涂Al-Fe2O3复合粉的方法制备陶瓷基复合材料涂层。利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜观察分析涂层的显微组织,并测定了涂层的结合强度、硬度、韧性和耐磨性能。结果表明,Al-Fe2O3复合粉在等离子喷涂过程中发生铝热反应生成了FeAl2O4、α-Fe和γ-Al2O3相。透射电镜分析表明,所制备的复合涂层呈现纳米结构的显微组织,其中几十到几百纳米的球状α-Fe和γ-Al2O3晶粒均匀地分散在等轴状和柱状的FeAl2O4纳米晶基体上。与传统的单相微米Al2O3涂层相比,复合涂层的结合强度、韧性和耐磨性明显提高,其原因主要是复合涂层为纳米结构并且存在塑性金属相Fe。

关键词： 热防护材料   碳/   碳复合材料   超高温陶瓷材料   陶瓷基复合材料   隔热材料   航天器  

摘要： 文章简要介绍新型航天器的热防护材料的发展概况,重点介绍国内外碳/碳复合材料、超高温陶瓷材料、陶瓷基复合材料及新型隔热材料等热防护材料研究工作及其在飞行器上的应用,并对防隔热材料的发展趋势作简要评述。

关键词： 碳纳米管   陶瓷基复合材料   物理性能   力学性能  

摘要： 本文综述了碳纳米管独特结构与力学性能,碳纳米管增强陶瓷基复合材料的烧结成型以及其物理、力学性能,并对碳纳米管增强陶瓷基复合材料的研究进行了展望。

关键词： PIP法   三维编制   弯曲性能   陶瓷基复合材料  

摘要： 采用先驱体转化工艺(PIP)制备三维炭纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(3D-Cf/SiC)构件。通过三点弯曲强度方法分析构件材料的弯曲性能及破坏规律。研究表明:采用三维炭纤维编织的陶瓷基复合材料构件,其复合材料基体的主要成分为β-SiC,材料具有较高的弯曲性能,可达511MPa,构件材料与采用同种PIP工艺制备的3D-Cf/SiC陶瓷基复合材料相比较,强度降低26.4%,这可能是由制备的构件其致密度较低以及后续加工等因素所致。3D-Cf/SiC陶瓷基复合材料在弯曲断裂过程,材料纤维与纤维束被大量拔出,表现出类似金属的较好假塑性断裂特征。

关键词： 细胞毒性   溶血反应   MTT   成纤维细胞L929   复合材料   凋亡  

摘要： 目的通过体外细胞培养法评价碳纤维增强碳与碳化硅双基体陶瓷基复合材料(C/C-SiC)对细胞生长和凋亡的影响。方法用实验材料不同浓度浸提液培养小鼠成纤维细胞L929,采用MTT法检测细胞的相对增殖度;采用急性溶血试验检测材料对血细胞的溶血作用,计算溶血率;采用流式细胞仪、Annexin V-FITC/PI双染法检测阴性对照组、100%C/C-SiC组、纯钛组、阳性对照组的细胞散点图,计算正常细胞、早期凋亡、晚期凋亡和坏死细胞的比例。结果 C/C-SiC复合材料的细胞毒性为1级,溶血率为0.156%,无明显溶血反应,与阴性对照组和纯钛组的差异无统计学意义(P>0.05)。C/C-SiC组4个象限细胞比例与纯钛组和阴性对照组比较差异无统计学意义(P>0.05),阳性对照组的早期凋亡、正常细胞比例与其他任一组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 C/C-SiC复合材料有生物安全性基础,无细胞毒性,无溶血反应。

关键词： 陶瓷基复合材料   加工的难点   车削加工工艺  

摘要： 为满足高性能、轻质化的设计要求,开展了C_f/SiC基复合材料-金属连接工艺试验件的试验工作,阐述了C_f/SiC陶瓷基复合材料喷管车削加工难点和解决方案。理论分析和试验验证表明,通过选择合理的机械加工方法、人造金刚石聚晶车刀及冷却润滑方法,采用合适的切削用量和刀具几何参数,能够实现陶瓷基复合材料喷管连接部位的车削加工,保证C_f/SiC陶瓷基复合材料喷管连接部位的表面质量和尺寸精度及形状精度。

关键词： Al/SiCp陶瓷基复合材料   无压浸渗   组织   致密度   机理  

摘要： 本文采用无压浸渗法,研究了Mg对Al/SiCp（SiC体积分数为40%-70%）陶瓷基复合材料制备及组织影响。结果表明,Al浸渗液中添加Mg可以显著提高铝液的浸润性,因为Mg扩散并富集于Al/SiCp界面,通过界面反应促使Al2O3膜的破裂降低界面张力,增加了铝合金液的流动性,而且Mg与骨架孔隙内的气氛反应形成负压,促进无压浸渗的自发进行。

关键词： ceramic matrix composites   cross-ply   matrix crack evolution   energy balance approach  

摘要： The matrix crack evolution of cross-ply ceramic matrix composites under uniaxial tensile loading is investigated using the energy balance *** tensile loading,the cross-ply ceramic matrix composites have five damage *** cracking mode 3 contains transverse cracking,matrix cracking and fiber/matrix interface *** cracking mode 5 only contains matrix cracking and fiber/matrix interface *** cracking stress of modes 3 and 5 appearing between existing transverse cracks is *** the multiple matrix crack evolution of mode 3 is *** effects of ply thickness,fiber volume fraction,interface shear stress and interface debonding energy on the cracking stress and matrix crack evolution are *** indicate that the cracking mode 3 is more likely to appear between transverse cracks for the SiC/CAS material.

关键词： ceramic matrix composites   hysteresis loops   matrix cracking   interface debonding   fiber failure  

摘要： The two-parameter Weibull model is used to describe the fiber strength *** stress carried by the intact and fracture fibers on the matrix crack plane during unloading/reloading is determined based on the global load sharing *** axial stress distribution of intact fibers upon unloading and reloading is determined based on the mechanisms of fiber sliding relative to matrix in the interface debonded *** interface debonded length,unloading interface counter slip length,and reloading interface new slip length are obtained by the fracture mechanics *** hysteresis loops corresponding to different stresses considering fiber failure are compared with the cases without considering fiber *** effects of fiber characteristic strength and fiber Weibull modulus on the fiber failure,the shape,and the area of the hysteresis loops are *** predicted quasi-static unloading/reloading hysteresis loops agree well with experimental data.

关键词： 无压浸渗   Al/SiCp陶瓷基复合材料   Mg   Si   浸渗时间   组织  

摘要： 采用无压浸渗法,研究Mg、Si、浸渗时间对Al/SiCp陶瓷基复合材料制备及组织的影响。增加铝合金液的流动性,提高铝液同SiC之间的浸润性,防止有害Al4C3界面形成,是保证复合材料科学制备的重要因素。研究结果表明,2 h保温时间、10%Mg和15%Si铝合金液的实验参数制备的Al/SiC复合材料浸渗充分,组织致密化程度高,是无压浸渗制备复合材料较好的参数。