关键词： 陶瓷基复合材料   增韧技术   制造工艺   界面   应用前景  

摘要： 综述了陶瓷基复合材料的研究现状、基体和增强增韧纤维的选择;对陶瓷基复合材料的界面、增韧技术及其制造工艺,尤其是对化学气相浸渗(CVI)工艺做出了较为全面的总结和介绍。最后对陶瓷基复合材料应用前景进行了展望。

关键词： 陶瓷基复合材料   氧化铝陶瓷   碳纤维   浆体冲蚀   磨损机理  

摘要： 采用真空热压烧结技术制备原位转化C_f/Al_2O_3复合材料,并在改装后的MSH型腐蚀磨损试验机上研究复合材料在不同冲蚀角度和速度下的浆体冲蚀磨损性能.通过对试样冲蚀表面的形貌观察和分析,探讨复合材料的冲蚀磨损机理以及纤维增韧对磨损过程的影响.试验结果表明:在大角度和较高速度的冲蚀条件下C_f/Al_2O_3表现出较好的耐磨损性能,其磨损机理主要为脆性材料受到反复冲击,表面产生脆性剥落.增韧纤维对冲蚀磨损性能的影响主要体现在材料产生裂纹后对基体的桥连作用和对冲击功的吸收,抑制裂纹扩展,减少材料损失.

关键词： 陶瓷基复合材料   旋转超声加工   钻削力   扭矩   表面粗糙度  

摘要： 针对陶瓷基复合材料加工方法的优势和不足,采用旋转超声加工方法对陶瓷基复合材料进行加工,完成旋转超声加工方法与传统加工方法的对比试验。试验表明,钻削力随着主轴转速的增加而减小,随进给速度的增加而增加;扭矩随着主轴钻速的增加而减小,随进给速度的增加而增加;工件表面粗糙度随着主轴转速和进给速度的增加先降低后增加。超声加工方法获得的钻削力、扭矩和表面粗糙度均优于传统加工方法。

关键词： 针刺陶瓷基复合材料   损伤力学   本构模型   用户子程序   调节片  

摘要： 基于连续介质损伤力学方法提出了适用于针刺陶瓷基复合材料的各向异性损伤本构模型.该模型考虑了拉伸与剪切损伤的影响.通过试验得到了材料的拉伸和剪切的应力-应变曲线,采用曲线拟合获得了本构模型的参数.应用用户子程序技术将本构模型写入商用有限元软件,计算所得拉伸和剪切的应力-应变曲线与试验曲线比较吻合,最大误差分别为5.62%和1.47%.使用该损伤本构模型及弹性模型计算了航空发动机尾喷管调节片在气动和温度载荷下的力学响应,两者计算所得应力分布相似,但损伤本构模型计算值明显小于弹性模型计算值.

关键词： 航空发动机   陶瓷基复合材料   工作效率   革新   NASA   发动机部件   商用飞机   高温材料  

摘要： NASA正在寻求改变未来商用飞机的机遇，更有效的发动机是核心。为了实现未来飞机用上更好的发动机的目标，NASA的研究人员正在研究有前景的涡轮发动机部件高温材料。

关键词： 光纤温度传感器   超高温   接触-非接触   测温结构   感温材料   陶瓷基复合材料  

摘要： 针对现有蓝宝石光纤温度传感器测温上限难以突破1 700℃的瓶颈问题,本文分别从传感器测温结构和感温材料两方面进行了分析改进,以满足对2 000～2 500℃超高温的测量需求.提出了一种接触-非接触相结合的新型传感器测温结构,并结合非接触式测温结构特点给出了Plank黑体辐射温度误差补偿公式,解决了非接触结构的准确测温问题.结合不同感温材料特性分别对难熔金属、陶瓷基复合材料和C/C复合材料的高温性能进行分析比较,包括材料强度、密度、抗氧化性、塑性、熔点等,筛选出适合作为超高温传感器的备选感温材料.针对筛选出的感温材料设计了抗热震性试验和抗氧化烧蚀试验,实验结果表明Hf B2-Si C复合材料能够满足超高温环境下对感温材料物理特性的特殊需求.传感器温度试验结果表明,采用接触-非接触式新结构和Hf B2-Si C感温材料的新型光纤温度传感器可对2 500℃高温进行长时间稳定测量,测量精度达到±1%.

关键词： 陶瓷基复合材料   机械制孔   激光制孔  

摘要： 分别采用机械钻削制孔与激光制孔两种工艺对SiC_f/SiC陶瓷基复合材料进行制孔,对其质量以及工艺特点进行评价分析。结果表明,机械钻削制孔孔径精度较好但存在刀具磨损严重、出现毛刺崩边现象等问题;激光制孔效率较高,但孔存在锥度且因热影响区的存在导致孔的内壁表面出现分层、裂纹等缺陷。

关键词： PIP工艺   先驱体   纤维增强   陶瓷基复合材料  

摘要： 本文利用PIP工艺制备出结构功能一体化的透波复合材料,该材料由莫来石纤维、BN涂层和Si BN陶瓷复合而成。根据先驱体的主要特性确定了具体的实验参数和制备流程。所制备的复合材料的弯曲强度、拉伸强度和压缩强度分别为95.1 MPa、35.0 MPa和80.9 MPa,室温介电常数和介电损耗分别为4.17和9.7×10^(-3),同时该复合材料还具备较低的介电常数变化率(温度每变化100°C,介电常数变化约2.01%)。

关键词： 超高温材料   Zr   B2   增强相   复合材料   放电等离子烧结  

摘要： Zr B2具有优良的物理特性和化学稳定性而应用于许多领域,为了改善Zr B2难以烧结致密化和高温易氧化,本文通过共沉淀法制备包覆式Al2O3-Y2O3/Zr B2复合粉体,并对其进行放电等离子烧结制备Zr B2陶瓷基复合材料,研究增强相对Zr B2陶瓷基复合材料性能的影响。研究表明：两种包覆型粉体在700～1000℃时出现一次大的收缩,然后出现一个不收缩的平台阶段,两种包覆型粉体当温度达到1000～1600℃之后出现第二次收缩。随着复合材料中增强相种类增多,复合材料块体更容易致密,随着Al2O3比例增大,复合材料块体更容易致密。通过包覆处理后的粉体制备所得复合材料断裂韧性高于机械混合所得原料制备的复合材料断裂韧性,在原料处理方式相同的情况下,含有YAG-Al2O3相的复合材料断裂韧性高于只含有YAG相的复合材料断裂韧性。通过引入YAG或YAG-Al2O3制备的复合材料与纯Zr B2陶瓷相比,氧化层厚度都有所变薄,这也说明通过引入YAG或YAG-Al2O3可以改善Zr B2陶瓷基复合材料的高温抗氧化性能。

关键词： Ti(C,N)-Al2O3   Cu23Ti合金   真空钎焊   界面反应   四点弯曲强度  

摘要： 采用Cu23Ti钎料合金对Ti(C,N)-Al_2O_3陶瓷基复合材料进行真空钎焊,利用扫描电镜和四点弯曲试验研究了钎焊接头的组织和性能。结果表明:Cu23Ti钎焊接头由Ti(C,N)-Al_2O_3/界面反应层/剩余钎料层构成,界面反应层厚度随钎焊时间的延长而增加,接头在钎焊30 min时获得最大的弯曲强度。