关键词： 航空发动机   陶瓷基复合材料   未来发展  

摘要： 从古至今,人们无不向往在蓝天翱翔。从嫦娥奔月等一系列神话故事中,我们可以看到古代人对天空的神往。但由于古代科技的局限性,人们无法突破时代生产力的上限。现代以来,航空技术的不断向前发展让人们得以实现飞天的梦想,翱翔于蓝天,乃至深入太空。航空发动机作为航空器的核心,对航空器发挥其效用起着不可忽视的作用。从英国工业革命之初的蒸汽发动机,到如今高端精端材料所做的陶瓷复合材料涡轮发动机,发动机在一步一步随着科技的进步而进步。当前,对航空发动机的推动需要瞬间的爆发性能量,才能够将航空器直接推入天空,那么发动机所需要承载的便是那些能量爆破时所迸发的超强的气压和能量。寻找一种密度小并且能够耐住高温的材料是制成一个航空器所需发动机的关键一步。文章通过关注当今时下热点陶瓷基复合材料,分析目前对航空发动机陶瓷基复合材料的最新研究动向及其进展,展望航空发动机发展的未来方向。

关键词： 陶瓷基复合材料   钎焊   固相扩散焊   液相扩散焊  

摘要： 目前,钎焊是连接陶瓷基复合材料与金属比较成熟的方法,研究了陶瓷基复合材料与金属之间的焊接新方法,包括固相扩散焊、液相扩散焊以及辅助脉冲电流扩散焊,其中液相扩散焊包括瞬间液相扩散焊和部分瞬间液相扩散焊。

关键词： Si-O-C陶瓷   界面层   抗弯强度   热膨胀   陶瓷基复合材料  

摘要： 以CVI方法制备基体、以PIP工艺制备界面层成功制备出了具有Si-O-C界面层的碳纤维增强Si-C-N陶瓷基复合材料(C/Si-O-C/Si-C-N),研究了Si-O-C界面层对C/Si-C-N复合材料力学性能和热膨胀性能的影响。结果表明:C/SiO-C/Si-C-N的抗弯强度与C/PyC/Si-C-N基本相当,Si-O-C界面层在C/Si-C-N中可起到与PyC界面层基本相同的作用;在实验温度区间内,C/Si-O-C/Si-C-N平均热膨胀系数比C/PyC/Si-C-N略有升高。

关键词： 陶瓷基复合材料   微观力学   纳米压痕   聚焦离子束   综述  

摘要： 微观力学参数是构建连续纤维增强陶瓷基复合材料(CFRCMCs)组分、微观结构和宏观力学性能的桥梁,但受限于CFRCMCs的脆性和微观力学参数测试水平,微观力学研究工作进展缓慢。随着基于纳米压痕的微观力学测试技术和基于聚焦离子束微观测试样品制备技术的飞速发展,近年来CFRCMCs的微观力学研究工作取得显著进步。本文结合国防科技大学刘海韬课题组的研究工作,重点对CFRCMCs组分的原位模量、断裂韧性以及界面结合强度的测试方法和典型应用进行了讨论,最后举例说明了基于微观力学参数的CFRCMCs宏观力学行为的预判方法。

关键词： 复合添加剂   陶瓷基复合材料   界面  

摘要： 为了改善Cf/氧化铝陶瓷基复合材料中碳纤维与陶瓷基体界面,在预制复合材料混合物中掺入复合添加剂,采用真空热压烧结技术制备Cf/氧化铝陶瓷基复合材料,主要研究复合添加剂对Cf/氧化铝陶瓷基复合材料界面的结合状态和界面成分的影响。结果表明:在本实验条件下,复合添加剂在烧结过程中聚集于氧化铝晶粒的晶界处和碳纤维与陶瓷基体的界面处,并与氧化铝发生固相反应,形成低共熔相,不仅改善了碳纤维与陶瓷基体的界面结合状态,而且促进了陶瓷基复合材料的致密化。

关键词： anti-oxidation ablative coating   coating structure   slurry sintering method   plasma spraying   ablation test  

摘要： To improve the oxidation oblation resistance of porous carbon fiber reinforced ceramic matrix composite, double-layer structure ceramic coating was designed, and the ZrB2-SiC-glass internal coating was prepared by a slurry sintering method, while the ZrB2-MoSi2-glass coating was prepared by atmospheric plasma spraying in the outer layer. The phase structure and morphology of the coating were examined by XRD and SEM, and the coating was ablated by oxygen-acetylene flame, It is shown that the sealing effects is better when the glass content of the inner coating is 30% and dense inner coating can be obtained by sintering at 1300 degrees C for 2 h. Outer coating having good adhesion with the inner coating was prepared by using optimized plasma spraying. The anti-erosion performance of the coating is good when surface temperature is below 1500 degrees C. Ablation oxidation forms a dense layer with SiO2 as the filling phase, ZrO2, ZrSiO4 as the supporting phase, and the pores are sealed which effectively protect the substrate material.

关键词： 陶瓷基   复合材料   磨削力  

摘要： 用金刚石砂轮在线检测陶瓷基复合材料磨削过程中的磨削力,分析了砂轮速度、磨削深度和工件进给的综合影响,进而归纳出磨削力的经验公式,最后总结了在直径Φ150 mm青铜结合剂80#的金刚石砂轮作用下,陶瓷基复合材料在不同工艺参数下磨削力变化的规律。

关键词： 制动材料   陶瓷基复合材料   制备工艺  

摘要： 文中综述了国内高速列车用制动材料的需求特点以及陶瓷基复合制动材料的主要制备工艺与发展趋势,对比分析了不同制备工艺的特点,对发展方向提出了建议。

关键词： LaPO4   C纤维   SiBCN   复合材料  

摘要： 使用水热法在二维编织的连续C纤维(Cf)表面沉积一种新型的LaPO_4涂层,并通过树脂转移模塑(RTM)和聚合物浸渍裂解(PIP)工艺制备Cf/LaPO_4/SiBCN陶瓷基复合材料(CMCs)。经微观组织表征,纤维束表面较为均匀地沉积了一层厚度约500nm的LaPO_4涂层,且涂层在高温裂解过程中并未和纤维及基体发生明显的化学反应及元素迁移。同时制备Cf/SiBCN,Cf/PyC/SiBCN和Cf/BN/SiBCN复合材料,与Cf/LaPO_4/SiBCN复合材料在抗弯强度、断裂韧度及抗氧化性能等方面进行对比。结果表明:制备所得Cf/LaPO_4/SiBCN复合材料相对其他材料的断裂韧度提升了30%以上;在1350℃/50h长时氧化过程中质量损失最小、纤维几乎完整保留,抗氧化性能明显提升。综上,LaPO_4涂层相比上述其他涂层进一步增强了C纤维增强的SiBCN陶瓷基复合材料在高温下的综合性能,提升了材料的高温应用潜力。

关键词： 碳纤维   复合材料   界面  

摘要： 界面作为复合材料中重要的微结构,其性质决定着复合材料的整体性能。本文介绍了复合材料界面的作用和结合方式,综述了碳纤维增强陶瓷基复合材料界面的研究现状。归纳总结了在碳纤维表面改性中常用的涂层技术和晶须生长技术,并分析了其技术的优缺点。最后指出了未来碳纤维增强陶瓷基复合材料界面的研究方向。