张玉娣
,
张长瑞
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2004.05.009
采用化学气相渗透(CVI)与先驱体浸渍裂解(PIP)两种工艺方法联用制备C/SiC陶瓷基复合材料,通过与单纯PIP工艺的致密化效率比较,复合材料的扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析,结果表明:采用CVI-PIP联用的方法制备C/SiC复合材料,致密化程度有明显的提高.CVI沉积SiC基体结晶性较好,为典型的β-SiC晶体结构;而PIP先驱体聚碳硅烷裂解基体为无定型结构,基体结构差异是决定材料结构与性能的关键因素.
关键词:
化学气相渗透
,
先驱体浸渍裂解
,
C/SiC复合材料
,
显微结构
张玉娣
,
张长瑞
,
周新贵
,
曹英斌
稀有金属材料与工程
介绍一种化学气相渗透与先驱体浸渍裂解联用(CVI-PIP)的工艺制备碳毡增强SiC复合材料,采用SEM分析复合材料的显微结构,采用三点弯曲法测试复合材料的力学性能,结果显示:在复合材料致密化过程早期,CVI工艺致密化效率明显高于PIP工艺;与完全采用PIP工艺制备C/SiC复合材料相比,采用CVI-PIP工艺可提高复合材料的致密化效率和致密化程度,复合材料残留孔隙率从18.86%下降到5.45%;相应的,C/SiC复合材料的抗弯强度与弹性模量分别从66.43 MPa和38.43 GPa增加到112.16 MPa和68.49 GPa;采用CVI-PIP联用工艺同时能够增加复合材料与其表面CVD涂层的结合性能.
关键词:
化学气相渗透
,
先驱体浸渍裂解
,
工艺
,
显微结构
,
力学性能
周长城
,
张长瑞
,
胡海峰
,
张玉娣
,
王志毅
稀有金属材料与工程
以先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备了2D Cf/SiC复合材料,研究了低温裂解工艺(裂解温度低于1000℃)对2DCf/SiC复合材料结构和性能的影响,为Cf/SiC复合材料的低温制备探索可行之路.研究表明,采用900℃裂解工艺制备的复合材料其力学性能达到或高于目前同类工艺制备的2D Cf/SiC复合材料力学性能,其弯曲强度达到329.6 MPa,剪切强度32.1 MPa,断裂韧性14.7 MPa·m1/2.并采用差热(TG-DTA)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)等对先驱体聚碳硅烷(PCS)及其低温裂解产物的结构和性能进行了研究.
关键词:
2D Cf/SiC
,
先驱体浸渍裂解
,
低温裂解
,
复合材料
赵丹
,
张长瑞
,
胡海峰
,
张玉娣
,
杨国威
,
黄飞虎
稀有金属材料与工程
以钛酸四丁酯和二乙烯基苯(DVB)为原料,制备了TiC先驱体,并采用红外(IR)、热重-差热(TGA-DSC)、X射线衍射(XRD)等方法对先驱体和裂解产物进行了表征.结果表明:在283～296℃温度段,由于有机物分解出小分子导致TGA-DSC曲线上大的失重;在445～461 ℃之间,先驱体分解生成TiO_2.更高温度下,TiO_2与DVB裂解生成的碳发生碳热还原反应,生成TiC,且随着裂解温度的提高,TiC的结晶度也随之提高.XRD分析表明随着DVB用量的增加,同一温度下制备的产物结晶度提高.1200 ℃裂解的陶瓷产率均在30%左右.
关键词:
TiC
,
钛酸四丁酯
,
二乙烯基苯
周长城
,
张长瑞
,
胡海峰
,
张玉娣
,
王志毅
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.04.015
以四种织构纤维编织体(2.5D,三维四向,三维五向,三维六向)增强的SiC基复合材料为研究对象,研究不同织构纤维编织体损伤给复合材料结构带来的影响,并从纺织学角度分析此种现象.结果表明,2.5D织构纤维编织体结构整体性较好,在表层纤维受损的情况下,依旧保持良好的三维整体性,所制备复合材料抗损伤性良好.而三维四向、三维五向和三维六向织构纤维编织体结构整体性较差,在表层纤维受损的情况下,纤维编织体的整体性遭到致命破坏,复合材料出现低应力断裂,抗损伤性很差.
关键词:
纤维织构
,
抗损伤性
,
SiC
,
复合材料
张玉娣
,
张长瑞
,
周新贵
,
曹英斌
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2005.01.021
空间系统用的高性能轻质反射镜的研究和应用正逐年稳定发展,本文从几种卫星反射镜材料的性能和特性出发,得出SiC及其复合材料作为反射镜材料性能最佳的结论;通过比较各种工艺制备SiC基反射镜性能,结果显示:只有CVD SiC能够作为反射镜反射光学表面.本文重点详细介绍了SiC及其复合材料反射镜制备工艺及方法特点,并对其工艺发展前景进行了展望.
关键词:
碳化硅
,
C/SiC复合材料
,
反射镜
,
制备工艺
周长城
,
张长瑞
,
胡海峰
,
张玉娣
材料工程
陶瓷基复合材料制备温度过高一直是制约其引入主动冷却工艺、突破其本征使用温度的主要原因之一.采用差热(TG-DTA)、红外(IR)、X射线衍射(XRD)等分析测试手段,研究了聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS)的裂解及化学转化过程,从理论上说明了先驱体聚碳硅烷(PCS)低温(＜1000℃)陶瓷化的可行性.结果表明:聚碳硅烷在750℃实现无机化,880℃开始结晶,即聚碳硅烷在高温合金耐受温度范围(＜1000℃)内,即可实现陶瓷化.以聚碳硅烷(PCS)为先驱体,炭纤维为增强体,采用先驱体浸渍裂解(PIP)工艺低温制备了炭纤维增强碳化硅(C/siC)陶瓷基复合材料,当制备温度为900℃时,所制备C/siC复合材料密度为1.70g/cm3,弯曲强度达到657.8MPa,剪切强度为61.02MPa,断裂韧性为22.53MPa·m1/2,并采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的微观形貌进行了分析.
关键词:
PCS
,
C/SiC
,
复合材料
,
先驱体浸渍裂解
,
低温制备
赵丹
,
张长瑞
,
张玉娣
,
陈思安
,
胡海峰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00902
为了提高C/SiC复合材料的超高温抗烧蚀性能, 以锆粉、硼粉和酚醛树脂为原料, 通过泥浆涂刷后高温烧结的方法在C/SiC表面制备了ZrB2涂层, 研究了涂层的烧结反应过程, 并对其组成、结构和抗烧蚀性能进行了表征. 结果表明: 1200℃前Zr先与碳反应生成ZrC, 然后在1400~1600℃时ZrC与B反应生成ZrB2. 浆料配比为n(Zr): n(B):n(C)=1.0:1.5:1.0时, 1600℃制备的涂层由ZrB2、少量的ZrC及ZrO2组成. 氧乙炔焰烧蚀60s后, 由于ZrB2氧化形成了ZrO2熔融层, 涂层后的C/SiC复合材料的线烧蚀率几乎为零, 而未涂层的C/SiC复合材料的线烧蚀率为0.064mm/s.
关键词:
硼化锆
,
ultra high temperature ceramics
,
coating
,
ablation resistance
,
C/SiC composite
张玉娣
,
张长瑞
,
周新贵
,
曹英斌
材料导报
从各种卫星反射镜材料的性能和特性出发,得出SiC及其复合材料作为反射镜材料的性能最佳的结论,阐述了SiC反射镜制备工艺及方法特点,详细介绍了SiC陶瓷基卫星反射镜的国内外发展现状,最后对SiC基陶瓷卫星反射镜的发展提出了展望.
关键词:
卫星反射镜
,
碳化硅
,
碳/碳化硅复合材料
周长城
,
张长瑞
,
周新贵
,
胡海峰
,
张玉娣
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.10.012
以先驱体浸渍裂解工艺制备了Cf/Sic复合材料,在相同工艺条件下,研究了四种纤维织构:2.5D,三维四向,三维五向,三维六向对复合材料结构和性能的影响.研究结果表明,2.5D纤维织构的复合材料,其力学性能优于其它三种织构的复合材料,2.5D织构的复合材料弯曲强度达到了406.25MPa,三维四向织构复合材料弯曲强度只有128.80MPa,三维五向织构复合材料159.74MPa,三维六向织构复合材料150.42MPa,并结合纺织学的结构理论对这种影响进行了剖析.
关键词:
Cf/SiC
,
PIP
,
纤维织构
,
复合材料
