于守泉
,
张伟刚
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00315
以丙烷为气源, 采用等温等压化学气相渗透技术制备了炭/炭复合材料, 利用X射线衍射、偏光显微镜、扫描电镜、纳米压痕仪、三点弯曲法研究了热处理温度对热解炭以及炭/炭复合材料微观结构和力学性能的影响. 微观结构观察显示随着热处理温度的升高, 热解炭层间距减小, 同时石墨化度提高; 由于发生了局部应力石墨化, 热解炭出现同心微裂纹, 并且随热处理温度的升高裂纹的数量和宽度增加. 纳米压痕测试表明，热解炭的纳米压痕行为是完全的弹性形变, 完全卸载后热解炭表面没有残余压痕, 但加载和卸载曲线没有重合而是存在一定的能量耗散, 随着热处理温度的升高，热解炭的弹性模量增大. 热处理后纤维强度降低，并且纤维与基体炭界面脱离, 导致炭/炭复合材料的弯曲强度和模量下降.
关键词:
炭/炭复合材料
,
heattreatment
,
mechanical properties
武海棠
,
魏玺
,
于守泉
,
张伟刚
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00852
以聚合有机锆与聚碳硅烷组成的共溶前驱体为原料, 采用溶液浸渍-裂解(PIP)工艺制得了2D C/C-ZrC-SiC复合材料, 对复合材料的超高温烧蚀性能进行了研究. 利用SEM和XRD对烧蚀后材料的微观结构和物相组成进行分析, 探讨了复合材料的抗烧蚀机理. 结果表明, 复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率随着ZrC含量的增加先减小后增大. 其中ZrC含量为17.45vol%的复合材料具有最优的抗烧蚀性能, 即在表面温度为2200℃, 等离子焰烧蚀300s后, 其质量烧蚀率仅为1.77mg/s, 线烧蚀率为0.55μm/s. 研究发现, 材料表层的ZrC氧化生成的ZrO2溶于SiC氧化生成的SiO2中, 形成粘稠的二元玻璃态混合物, 有效阻止氧化性气氛进入基体内部, 对抗超高温烧蚀起到协同作用.
关键词:
前驱体浸渍-裂解
,
C/C-ZrC-SiC composite
,
anti-ablation property
于守泉
,
张伟刚
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00315
以丙烷为气源,采用等温等压化学气相渗透技术制备了炭/炭复合材料,利用X射线衍射、偏光显微镜、扫描电镜、纳米压痕仪、三点弯曲法研究了热处理温度对热解炭以及炭/炭复合材料微观结构和力学性能的影响.微观结构观察显示随着热处理温度的升高,热解炭层间距减小,同时石墨化度提高;由于发生了局部应力石墨化,热解炭出现同心微裂纹,并且随热处理温度的升高裂纹的数量和宽度增加.纳米压痕测试表明,热解炭的纳米压痕行为是完全的弹性形变,完全卸载后热解炭表面没有残余压痕,但加载和卸载曲线没有重合而是存在一定的能量耗散,随着热处理温度的升高,热解炭的弹性模量增大.热处理后纤维强度降低,并且纤维与基体炭界面脱离,导致炭/炭复合材料的弯曲强度和模量下降.
关键词:
炭/炭复合材料
,
热处理
,
力学性能
武海棠
,
魏玺
,
于守泉
,
张伟刚
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00852
以聚合有机锆与聚碳硅烷组成的共溶前驱体为原料,采用溶液浸渍-裂解(PIP)工艺制得了2D C/C-ZrC-SiC复合材料,对复合材料的超高温烧蚀性能进行了研究.利用SEM和XRD对烧蚀后材料的微观结构和物相组成进行分析,探讨了复合材料的抗烧蚀机理.结果表明,复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率随着ZrC含量的增加先减小后增大.其中ZrC含量为17.45vo1％的复合材料具有最优的抗烧蚀性能,即在表面温度为2200℃,等离子焰烧蚀300s后,其质量烧蚀率仅为1.77mg/s,线烧蚀率为0.55μm/s.研究发现,材料表层的ZrC氧化生成的ZrO2溶于SiC氧化生成的SiO2中,形成粘稠的二元玻璃态混合物,有效阻止氧化性气氛进入基体内部,对抗超高温烧蚀起到协同作用.
关键词:
前驱体浸渍-裂解
,
C/C-ZrC-SiC复合材料
,
烧蚀性能
