冉丽萍
,
易茂中
,
张路生
,
葛毅成
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2005.11.006
研究了分别由化学气相渗透(CVI)法、化学气相渗透和浸渍/炭化(CVI+I/C)混合法制备的两种C/C复合材料在室温王水、100 ℃ 30% HNO3、室温30% HNO3和100 ℃ 40% NaOH溶液腐蚀介质中的腐蚀行为.试验结果表明,C/C复合材料在室温王水中腐蚀最严重, CVI+I/C试样腐蚀108 h后的失重为18.2 μg/cm2,而在100 ℃ 40% NaOH溶液中腐蚀最轻,CVI试样腐蚀80 h后的失重仅为0.8 μg/cm2;在同种腐蚀介质中,树脂炭比热解炭优先腐蚀,腐蚀速度也较快;在室温王水和100 ℃ 30% HNO3溶液中分别腐蚀后,树脂炭不再是连续体,变成许多小块,热解炭与纤维分离;在室温30% HNO3溶液中腐蚀后,树脂炭的连续性也遭到破坏,热解炭层与纤维也有部分分离现象,热解炭层之间出现腐蚀坑;在100 ℃ 40% NaOH溶液中腐蚀后,树脂炭和热解炭基本看不到被腐蚀的痕迹.
关键词:
腐蚀
,
C/C复合材料
,
强酸
,
强碱
徐惠娟
,
易茂中
,
熊翔
,
黄伯云
,
梁月明
,
郭瑞
中国有色金属学报
以炭纤维针刺整体毡为预制体,经化学气相渗透和树脂浸渍增密方式得到C/C复合材料.采用有限元分析软件,模拟飞机在正常着陆条件下,刹车盘在制动过程中的热应力分布,并研究热应力对C/C复合材料磨损表面形貌的影响.结果表明:热应力是由于摩擦热的不均匀分布引起的.在摩擦表面外径处温度较高,产生的热应力较大,最大值约为3.15 MPa;而在靠近内径处温度较低,热应力较小,约为1.78 MPa.内、外径处热应力的差异导致磨损表面具有两种不同的组织形貌;靠近外径处的磨损表面比较粗糙,摩擦膜不完整,颜色暗淡,为"暗带"的组织形貌,摩擦性能较差;而靠近内径处的磨损表面光滑,摩擦膜连续稳定,颜色明亮,为"亮带"的组织形貌,摩擦性能较好.
关键词:
C/C复合材料
,
有限元
,
热应力
,
磨损表面
徐惠娟
,
易茂中
,
熊翔
,
黄伯云
,
雷宝灵
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00133
利用有限元热分析软件仿真了三种不同基体炭结构的炭/炭复合材料在制动过程中瞬态温度场，并通过模拟制动试验进行了验证，对比仿真计算结果与实验测试结果表明：三种样品的温度场仿真结果与实验结果基本吻合，在轴向方向存在明显的温度梯度，具有树脂炭基体的样品的温度场变化与具有粗糙层热解炭基体的样品类似，但树脂炭基体的样品的最高温度及温度梯度大于粗糙层热解炭基体的样品，而光滑层热解炭基体的样品在刹车过程中的最高温度均低于粗糙层热解炭和树脂炭基体的样品，达到最高温度的速度远远落后于前两种样品，且其温度梯度最小.炭/炭复合材料在制动过程中的瞬态温度场分布与材料的摩擦磨损性能及热传导性能密切相关，制动功率大会导致材料的摩擦表面温升高，达到最高温度的时间缩短；材料的导热性能好会导致热量的传递速度加快，使温度梯度减小.
关键词:
炭/炭复合材料
,
matrix carbon
,
temperature field
,
braking
徐惠娟
,
易茂中
,
熊翔
,
黄伯云
,
雷宝灵
无机材料学报
利用有限元热分析软件仿真了三种不同基体炭结构的炭/炭复合材料在制动过程中瞬态温度场,并通过模拟制动试验进行了验证,对比仿真计算结果与实验测试结果表明:三种样品的温度场仿真结果与实验结果基本吻合,在轴向方向存在明显的温度梯度,具有树脂炭基体的样品的温度场变化与具有粗糙层热解炭基体的样品类似,但树脂炭基体的样品的最高温度及温度梯度大于粗糙层热解炭基体的样品,而光滑层热解炭基体的样品在刹车过程中的最高温度均低于粗糙层热解炭和树脂炭基体的样品,达到最高温度的速度远远落后于前两种样品,且其温度梯度最小.炭/炭复合材料在制动过程中的瞬态温度场分布与材料的摩擦磨损性能及热传导性能密切相关,制动功率大会导致材料的摩擦表面温升高,达到最高温度的时间缩短;材料的导热性能好会导致热量的传递速度加快,使温度梯度减小.
关键词:
炭/炭复合材料
,
基体炭
,
温度场
,
制动
李志
,
巩前明
,
王野
,
梁吉
,
黄启忠
,
熊翔
,
易茂中
,
黄伯云
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2007.04.014
采用化学气相沉积(CVD)方法制备了厚度超过4 mm的定向碳纳米管(ACNTs)阵列,并以此为骨架,利用化学气相渗(CVI)工艺制备了新型的定向碳纳米管/炭(ACNT/C)复合材料.利用SEM、PLM、XRD、TGA和Raman光谱对ACNT/C复合材料进行了表征.结果表明:ACNT/C复合材料中的热解炭主要为类粗糙层(RL)结构,而在相同工艺条件下制备的炭/炭(C/C)复合材料的热解炭为典型的光滑层(SL)结构.ACNT/C复合材料晶化程度明显优于相同工艺条件下的C/C复合材料.同时,ACNT/C复合材料在空气中的热失重转变温度比相同工艺条件下制备的C/C复合材料提高了约50 ℃左右.
关键词:
定向碳纳米管
,
复合材料
,
制备
,
表征
谭兴龙
,
易茂中
,
罗崇玲
中国有色金属学报
以碳酸钴为原料,采用氢气还原法在带式无舟皿连续还原炉中制备超细球形钴粉.考察还原温度和还原时间对钴粉粒度的影响.结果表明,在420～460 ℃还原180 min左右,可以制备费氏粒度为0.9 μm左右的超细球形钴粉.采用二氧化碳气体钝化处理技术降低了钴粉的氧含量.采用制备的钴粉为超细晶粒硬质合金的粘结剂,用低压烧结工艺制备出钴相高度分散、晶粒均匀的超细晶粒YG10硬质合金.其晶粒度为0.4 μm,矫顽磁力达38.0 kA/m,硬度大于93.0 HRA,抗弯强度高于3 700 MPa.
关键词:
超细球形钴粉
,
气体钝化
,
超细晶粒硬质合金
冉丽萍
,
易茂中
,
王朝胜
,
彭可
,
黄伯云
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.05.007
以聚丙烯腈(PAN)基炭纤维(Cf)针刺整体毡为预制体,用化学气相渗透(CVI)法制备炭纤维增强炭基体(C/C)的多孔坯体,采用熔融渗硅(MSI)法制备C/C-SiC复合材料,研究了渗剂中添加Al对复合材料组织结构和力学性能的影响.结果表明:C/C坯体反应溶渗硅后复合材料的物相组成为SiC相、C相及残留Si相.随着渗剂中Al量的增加,材料组成相中的Al相也增加而其它相减少;SiC主要分布在炭纤维周围,残留Si相分布在远离炭纤维处,而此处几乎不含Al;当渗剂中Al量由0增加到10%时,复合材料的抗弯强度由116.7 MPa增加到175.4 MPa,提高了50.3%,断裂韧性由5.8 MPa·m1/2增加到8.6 MPa·m1/2,提高了48.2%.Al相的存在使复合材料基体出现韧性断裂的特征.
关键词:
C/C-SiC复合材料
,
C/C坯体
,
熔渗Si
,
添加Al
,
显微组织
,
力学性能
易振华
,
易茂中
,
冉丽萍
,
杨琳
中国有色金属学报
通过铺展实验和渗透实验考查添加钛对铜与C/C复合材料润湿性能的影响.采用真空熔渗的方法成功地将铜合金液渗入到C/C复合材料坯体中.对渗铜后形成的C/C-Cu复合材料进行X射线衍射、金相和扫描电镜分析.结果表明,加入12%～16%(质量分数)的钛元素粉末使铜在C/C复合材料表面有好的铺展性能;含钛铜合金渗入到C/C复合材料中有TiC形成.添加钛元素能改善C/C复合材料渗铜性能的主要原因是改善铜在C/C复合材料中的化学吸附和物理吸附特性;通过毛细管力作用,合金液渗入到C/C复合材料坯体中.
关键词:
C/C复合材料
,
熔渗
,
铜
,
钛
,
润湿性
冉丽萍
,
易茂中
,
蒋建献
,
葛毅成
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.06.003
采用两段式包埋法和封闭处理的复合新工艺制得抗氧化性优良的MoSi2/SiC复合梯度C/C复合材料高温抗氧化涂层.涂层由内至外结构为:SiC过渡层→SiC致密层→MoSi2/SiC双相层→以MoSi2为主的外层.对未封闭处理的涂层,制备过程中高温保温时间长的氧化失重少,1200℃、1300℃空气中氧化失重比1400℃、1500℃氧化失重大.用正硅酸四乙酯对涂层表面进行封闭处理,凝胶形成的SiO2可充填涂层表面裂纹并覆盖在涂层表面.在1500℃空气中氧化一定时间后,未封闭处理的涂层试样表现为氧化失重;封闭处理后的试样为氧化增重,氧化52 h仍然只有1.28%的增重,封闭处理使涂层的抗氧化性能明显改善.
关键词:
炭/炭复合材料
,
抗氧化
,
涂层
,
MoSi2
,
SiC
方勋华
,
易茂中
,
左劲旅
,
张红波
材料导报
制备了一种具有自愈合功能的C/C复合材料抗氧化涂层,它主要由SiC和B4C、高熔点还原性氧化物等陶瓷细粉经简单工艺涂刷制成.通过动态氧气氛中的TGA试验、静态干燥空气中的氧化失重试验及扫描电镜、X射线衍射分析研究了其抗氧化和抗热震性能,试验结果显示,该涂层能承受1000℃以下40ml/min氧流量的动态氧化冲击;对应600～1000℃的静态氧化的平均氧化失重率介于10-8～10-6 g/(cm2·s)量级,涂层在1000℃以内的工作温度环境下具有良好的抗氧化能力;涂层试样经过10次热震循环后总的氧化失重为17.8%,在一定热循环范围内具有较好的抗热震性能;涂层试样的氧化失重率与氧化时间及热震次数具有非线性关系,表明该涂层具有自我愈合裂纹的功能.
关键词:
C/C复合材料
,
自愈合涂层
,
抗氧化性能
,
抗热震性能
,
氧化失重率
