黄剑锋
,
李贺军
,
熊信柏
,
曾燮榕
,
李克智
,
付业伟
,
黄敏
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2005.04.016
阐述了近年来国内外炭/炭复合材料高温抗氧化涂层在玻璃、贵金属、陶瓷以及复合涂层等涂层体系方面的新近展,总结了炭/炭复合材料高温抗氧化涂层在已有制备工艺的完善以及新工艺的开发等方面的最新研究成果,结合涂层炭/炭复合材料在航空、航天以及军事领域的应用背景对高温抗氧化涂层的下一步发展趋势进行了展望.指出:目前的研究结果尚达不到严酷环境下的应用要求,炭/炭复合材料高温抗氧化涂层下一阶段将向着长寿命、耐高温、抗冲刷和低成本的方向发展;涂层新工艺的开发和涂层与基体结合研究将是下一步的研究重点;多相复合涂层和梯度陶瓷涂层有望取得在高温冲刷环境下长时间应用的突破性进展.
关键词:
炭/炭复合材料
,
高温
,
抗氧化涂层
方文兵
,
钱海霞
,
曾燮榕
,
谢盛辉
,
黎晓华
,
张爽
,
盛洪超
材料热处理学报
研究了40 kV Ti离子辐照对Zr55Cu30Al10Ni5非晶合金晶化行为和腐蚀性能的影响.通过X射线衍射和差示扫描量热分析,结果表明离子辐照导致样品发生晶化,其物相与退火晶化物相有明显差异.与8.1×1017 ions/cm2剂量相比,辐照剂量为2.7×107 ions/cm2时晶化量更多.电化学极化曲线和扫描电镜结果表明,辐照后样品在NaCl溶液中的腐蚀类型为点蚀,在NaOH溶液中为均匀腐蚀,辐照后样品在两种测试溶液中的耐腐蚀性能均比铸态样品好.
关键词:
Zr基非晶合金
,
离子辐照
,
晶化
,
耐腐蚀性
李龙
,
曾燮榕
,
李贺军
,
熊信柏
,
谢盛辉
,
邹继兆
,
唐汉玲
稀有金属材料与工程
为揭示具有良好高温(1300～1600 ℃)抗氧化性能的SiC-Glass涂层在中低温(500～1200 ℃)条件下的氧化防护性能,对SiC-Glass涂层碳/碳(C/C)复合材料的中低温氧化行为和机制进行了系统研究.结果表明,SiC-Glass涂层C/C复合材料的中低温氧化失重服从直线规律,但氧化机制存在温度依赖性,可分为2个区段:(1) 低温区(500～800 ℃),氧化失重速率与温度服从Arrhenius关系,氧化主要受控于氧在涂层缺陷内的扩散速率;(2) 在中温区(800～1200 ℃),氧化失重速率与温度不服从Arrhenius关系,氧化过程受氧在涂层缺陷中的扩散、SiC内涂层材料的氧化、Glass外涂层的部分熔融愈合等多种因素联合控制.对比分析表明,SiC-Glass涂层的中低温抗氧化性能不及其高温抗氧化性能优异.中低温下,涂层缺陷愈合不充分是导致这一现象的主要原因.
关键词:
碳/碳复合材料
,
抗氧化涂层
,
氧化机制
李龙
,
曾燮榕
,
李贺军
,
谢盛辉
,
熊信柏
,
邹继兆
,
唐汉玲
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.05.021
采用包埋法和预涂-烧结法相结合的组合工艺在炭/炭(C/C)复合材料表面制得SiC-Glass复合涂层,并借助X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对该复合涂层进行了表征,研究了涂层C/C试样在不同温度下的氧化动力学规律.结果表明:复合涂层具有双层结构,包埋SiC内层由β-SiC相和少量游离硅相组成,外层由MoSi2颗粒掺杂的硼硅酸盐玻璃构成;内外层之间结合紧密;在1300～1600 ℃的空气气氛中,SiC-Glass涂层表现出良好的抗氧化性能,其氧化激活能为118.1 kJ/mol,氧化主要受控于氧在Glass层中的体扩散速率;在1600℃空气气氛中氧化65 h后,SiC-Glass涂层C/C试样的氧化失重率仅为1.02%.
关键词:
炭/炭复合材料
,
抗氧化
,
涂层
徐国忠
,
金文武
,
曾燮榕
,
邹继兆
,
熊信柏
,
黄麟
,
赵振宁
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150628
以肥煤镜质组富集物为前驱体,采用高压渗氮法制备煤基炭泡沫,研究了发泡温度、发泡压力和发泡时间对炭泡沫孔结构的影响.利用SEM观察炭泡沫的孔胞形貌,同时利用Nano Measurer分析软件统计SEM照片孔胞直径分布和孔喉直径分布以及平均孔径.结果表明:微孔塑料成核理论可以定性解释炭泡沫的孔结构变化趋势.发泡温度的升高导致成核密度增加,同时导致气体在胶质体的溶解度降低,不利于孔胞长大.发泡压力的增大导致炭泡沫的孔胞密度增加,临界成核半径降低,同时加剧了热聚合反应,导致胶质体的粘度增大,不利于孔胞长大.发泡时间的延长会使热聚合更加充分,影响胶质体粘度,进而影响孔结构.
关键词:
炭泡沫
,
孔结构
,
成核理论
,
煤
邹继兆
,
曾燮榕
,
熊信柏
,
黎晓华
,
唐汉玲
,
李龙
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.01165
通过研究微波功率、炭纤维预制体的密度和叠层层数对预制体微波加热效果的影响, 分析了微波电场在预制体中的分布特点, 提出了炭纤维预制体的微波加热模型, 并对其损耗机制进行了探讨. 结果表明: 在(2450±50)MHz的微波波段, 炭纤维预制体能吸收微波而加热, 其损耗机制主要为偶极子极化、界面极化及电导损耗.
关键词:
炭纤维
,
microwave heating
,
temperature gradient
,
preform
唐汉玲
,
曾燮榕
,
熊信柏
,
李龙
,
邹继兆
材料科学与工程学报
采用热压烧结法制备短切碳纤维增强碳化硅(short carbon fiber reinforced SiC composite,Csf/SIC)复合材料.采用销一盘式摩擦磨损试验测试不同短切碳纤维(Csf)含量的复合材料的干摩擦磨损性能,借助扫描电镜观察其磨痕形貌,分析不同Csf体积分数对复合材料摩擦磨损性能的影响.研究表明:由于碳纤维在复合材料中具有增强基体和固体润滑的作用,以及其自身良好的热传导性和低摩擦系数,因此,Csf/SiC复合材料的摩擦系数随Csf体积分数增大而不断降低;当Csf含量在42 vol.%以内时,复合材料的磨损率比无纤维SiC材料有大幅度减少,并且随着Csf体积分数增大而降低;但当Csf含量达到53 vol.%时,由于Csf含量高,导致纤维和基体之间的结合强度有所降低,造成复合材料的磨损率急剧增大.在本文研究范围内,含30 vol.% Csf复合材料具有最佳的摩擦磨损性能.
关键词:
Csf/SiC复合材料
,
摩擦系数
,
磨损率
熊信柏
,
邹春莉
,
曾燮榕
,
黎晓华
,
谢盛辉
稀有金属材料与工程
为了使钛合金(Ti-6Al-4V)具有生物活性,可在其表面施加生物活性羟基磷灰石(HA)涂层.对比了声电沉积法和碱热处理法实验结果,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子能谱(EDS)、傅立叶红外透射光谱(FTIR)以及划痕测试等进行了分析.结果表明,直接采用声电沉积法在钛合金表面制备的羟基磷灰石涂层,经热处理后存在龟裂剥落现象;通过碱热处理法,对钛合金基体表面进行预处理,然后,借助声电沉积法,在钛金属表面沉积了透钙磷石涂层,经热碱液处理转变成的羟基磷灰石涂层,涂层完整,未出现剥落.经进一步高温烧结处理,所制涂层仍呈片状形貌,其由部分含钠的羟基磷灰石组成,而且HA涂层破坏的临界载荷未烧结前的4.365 N提高至烧结后的8.175N.
关键词:
Ti6Al4V
,
羟基磷灰石
,
涂层
,
声电沉积
,
碱热处理
张雨雷
,
李贺军
,
李克智
,
费杰
,
曾燮榕
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(12)60006-7
为提高炭/炭(C/C)复合材料的高温抗氧化性能,采用料浆涂刷法首先在C/C复合材料表面制备了预炭层,然后以Si粉及石墨粉(Si粉与石墨粉的质量配比为:60 ～80:10 ～25)为原材料采用包埋法经高温热处理获得C/SiC内涂层,最后在涂有C/SiC内涂层的C/C复合材料表面采用包埋法制备Si-Mo-Cr外涂层.借助扫描电镜、X射线衍射、电子能谱等分析测试手段对涂层试样的微观结构进行了分析,研究了涂层C/C复合材料在1 873K和1973 K下的氧化行为.结果表明:由于涂层氧化过程中表面生成了SiO2和CrO3复合玻璃层,其在1 873K温度下表现出优异的防氧化性能,可以有效保护C/C复合材料达135 h.当氧化温度提高至1 973 K并氧化30h后,该复合涂层氧化过程玻璃层完整性被破坏,涂层失效.
关键词:
炭/炭复合材料
,
涂层
,
氧化
熊信柏
,
李贺军
,
曾燮榕
,
黎晓华
,
谢盛辉
稀有金属材料与工程
采用声电沉积工艺,在碳/碳复合材料表面制备了生物活性透钙磷石涂层工艺,借助SEM,EDAX,精密天平等分析手段,根据该涂层的沉积动力学规律,探讨了声电沉积工艺中,超声波在钙磷涂层形成中的作用机理.结果表明,在10～18 mA/cm2的范围内,随电流密度增加,透钙磷石涂层内晶粒仍呈片状,但尺寸逐渐减小,沉积速率依次增加;在沉积初期内,透钙磷石涂层沉积过程受扩散过程控制;声电沉积工艺中,超声波引入可导致界面附近扩散层内pH降低以及磷酸钙涂层沉积所需临界电荷密度降低,电流密度与诱导期之间符合Sand关系式.
关键词:
声电沉积
,
生物活性
,
透钙磷石
,
涂层
