关键词： 碳化硅陶瓷基复合材料   激光加工   加工机理  

摘要： 碳化硅陶瓷基复合材料(CMC-Si C)是一种新型战略性热结构材料,在航空、航天、核能等高新技术领域具有广阔应用前景。但CMC-Si C材料硬度高、不导电等特性决定了实现其高精度、高质量加工较为困难。综述了CMC-Si C材料的传统加工和特种加工工艺的研究现状与进展,重点阐述了激光加工陶瓷及CMC-Si C材料的加工机理和加工效果。最后,指出了CMC-Si C材料加工技术的发展趋势。

关键词： 火焰筒   耐温   冷却   热障涂层   陶瓷基复合材料   燃烧室   燃气轮机  

摘要： 为了理清火焰筒耐温技术的发展脉络,明确未来的发展方向,对火焰筒壁面冷却技术、热障涂层技术与耐高温材料技术进行了综合分析。火焰筒冷却技术是保证火焰筒壁面处于材料允许的安全工作范围内的关键技术,多种冷却技术相结合的复合冷却技术将是今后的重点发展方向,而采用EB-PVD技术进行多层涂履的热障涂层技术将会得到进一步的发展。陶瓷材料由于其特殊的耐高温热氧化能力,将有望成为未来燃烧室火焰筒的主要材料。

关键词： THz—TDS   陶瓷基复合材料   无损检测   缺陷定量分析  

摘要： 太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是一种通过宽频带太赫兹脉冲携带介质信息,从而完成对样品内部信息提取的无损检测技术。目前,这种技术大多应用于安全监测,外形成像等定性分析领域。将该应用广泛的陶瓷基复合材料做为检测样品,通过建立单点厚度检测模型和光学参数的提取,将该技术用于密度分布检测和孔洞缺陷尺寸检测,进行定量测量。设计并进行了验证实验,对标准材料及缺陷进行了探索性的测量及评价。实验获取了较为理想的时频光谱分析结果及成像结果,显示出了THz-TDS在材料的定量无损检测和探究材料特征方面具有揭示作用。

关键词： 陶瓷基   复合材料   连续纤维   制备技术   发展趋势  

摘要： 作为结构材料,陶瓷具有耐高温能力强、抗氧化能力强、硬度大、耐化学腐蚀等优点,缺点是呈现脆性,不能承受剧烈的机械冲击和热冲击,因而严重影响了它的实际应用。为此人们通过采用连续纤维增韧方法改进其特性,进而研发出连续纤维增强陶瓷基复合材料。主要综述了陶瓷基连续纤维增强复合材料的制备方法,分析了各种工艺的优缺点,并在总结了现阶段连续纤维增强复合材料研究中存在的问题的基础上,提出了今后连续纤维增强复合材料的主要研究方向。

关键词： 陶瓷基复合材料   超声辅助钻削   超声辅助磨削   加工质量评价体系   参数匹配性  

摘要： 陶瓷基复合材料具有优良的力学性能以及突出的耐高温、轻质等特性,在航空航天等领域具有广阔的应用前景。但由于高硬脆性特点,陶瓷基复合材料加工难度较大。诸多研究表明,超声辅助加工技术是一种相对合适的加工方法,与普通机械加工相比可有效降低切削力、改善加工质量等。对发展较为成熟的Cf/Si C、Si Cf/Si C两种陶瓷基复合材料的超声辅助钻削/磨削加工技术研究进展进行了介绍,分析了其中存在的问题,并提出了相应的对策。

关键词： 石墨烯特性   制备方法   石墨烯/陶瓷基复合材料   物理性能  

摘要： 石墨烯以其优异的力学、光学、电学、热学性能和独特的二维结构成为材料领域的研究热点。本文主要介绍了石墨烯特性、石墨烯制备方法及其在陶瓷基复合材料中的应用。其中,其制备方法包括机械剥离法、化学还原法、化学气相沉积法及晶体外延生长法等;石墨烯在陶瓷复合材料中的应用可显著提高其物理性能。

关键词： 短切碳纤维   体积含量   陶瓷基复合材料   分离式霍普金森压杆   扫描电子显微镜  

摘要： 对三种不同短切碳纤维体积含量(16%、21%、24.8%)的C/SiC复合材料利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置进行了常温下的冲击力学试验,并利用扫描电子显微镜(SEM)对试件破坏后的断口进行扫描。实验结果表明:C/SiC复合材料试件动态单轴抗压强度随应变率的增加而增大,表现出较强的应变率效应。在各个复合材料试件的断口均有明显的纤维拔出,随着碳纤维体积含量的增加,断口处被拔出的纤维数量显著增多,且拔出后的长度也相对较长,说明试件制备过程中短切碳纤维与碳化硅基体的结合较紧密,增韧效果也就越理想,由此可以推断纤维拔出是C/SiC陶瓷基复合材料的主要吸能和增韧机制。

关键词： 工厂   陶瓷材料   GE   SiC陶瓷纤维   陶瓷基复合材料   纤维生产   占地面积   亚拉巴马州  

摘要： 6月16日，GE航空集团计划在美国亚拉巴马州汉茨维尔修建的两家新工厂破土动工，其中一家将生产碳化硅（SiC）陶瓷纤维，它将是美国本土首家生产SiC陶瓷纤维的工厂；另一家将利用SiC陶瓷纤维生产单向陶瓷基复合材料（CMC）带，用于生产航空发动机和地面燃机上的CMC零部件。这两家工厂相邻．总占地面积40．5公顷，投资总额超过2亿美元。工厂预计在2018年上半年建成，随后投入生产，到2020年达到完全运营状态时，雇员人数可达300人。

关键词： 短切碳纤维   单轴压缩   高温   冲击荷载   分离式Hopkinson压杆(SHPB)  

摘要： 采用先驱体浸渍裂解法(即PIP法)制备出3种不同短切碳纤维(C_(sf))体积分数的圆柱形短切碳纤维增强陶瓷基复合材料(C_(sf)/SiC复合材料)试件,通过高温加热装置和自组装功能的霍普金森压杆装置对试件进行高温和动态荷载耦合作用下的冲击压缩试验,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察C_(sf)/SiC复合材料断口形貌,对试件的破坏形态进行分析。试验结果表明,采用PIP法制备的C_(sf)/SiC复合材料试件中C_(sf)分布均匀,在外应力作用下C_(sf)/SiC复合材料试件发生破坏,碳纤维和碳纤维束与SiC基体脱粘被不断拔出。试件的抗压强度随C_(sf)体积含量的增加而呈现先增加后减小的变化趋势,C_(sf)体积含量为21%的试件抗压强度最高,为96.55 MPa。与常温相比,在高温压缩试验中随着复合材料试件平均温度的升高,C_(sf)/SiC复合材料试件破碎后的块度越来越大,整体性越来越好,当温度达到300℃时,C_(sf)体积含量对C_(sf)/SiC复合材料试件抗压强度的影响较小。

关键词： 纤维增强陶瓷基复合材料   先驱体浸渍裂解工艺   介电性能   力学性能  

摘要： 为了满足不同马赫数飞行器对透波材料提出的集透波、承载、防热、耐蚀、抗冲击于一体的性能要求,本文开展了不同耐热区间纤维增强陶瓷基复合材料的研究。采用PIP工艺分别制备了氧化铝、莫来石、石英、氮化硅纤维增强SiBN陶瓷基复合材料,并对其介电和力学性能进行了测试与评价。结果发现莫来石纤维增强SiBN陶瓷基复合材料的介电常数和介电损耗分别为4.1~4.2和1.0×10^-2~9.7×10^-3,抗弯、拉伸、压缩强度分别为95.12、34.95和80.92 MPa,具有最佳的综合性能。