于海蛟
,
周新贵
,
张长瑞
,
刘荣军
,
王洪磊
,
赵爽
,
孙科
稀有金属材料与工程
采用国产KD-I型SiC纤维为增强体,通过先驱体转化工艺制备了SiC/SiC复合材料.研究了二维织物和针刺毡等纤维排布方式对复合材料显微结构和物理以及力学性能的影响.结果表明,与针刺毡增强SiC/SiC复合材料相比,2D SiC/SiC复合材料的纤维体积分数和密度较高、孔隙率低、所需制备时间短、成本低、面内性能好,但同时损失了Z向性能.在不同工况下应用的SiC/SiC复合材料应根据具体使用要求来选择纤维排布方式.
关键词:
SiC/SiC
,
复合材料
,
先驱体浸渍裂解
,
纤维排布方式
,
性能
刘荣军
,
张长瑞
,
刘晓阳
,
周新贵
,
曹英斌
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2004.04.006
以CH3SiCl3-H2体系在1000～1300℃沉积了SiC涂层,研究了温度对涂层沉积速率的影响,应用自发形核理论解释了不同沉积温度下CVD SiC涂层的组织结构.结果表明,随着沉积温度的提高,CVD SiC涂层的沉积速率相应增大;1000～1200℃沉积过程为化学动力学控制过程, 1200～1300℃沉积过程为质量转移控制,1000℃和1100℃沉积的SiC涂层表面光滑、致密;1200℃和1300℃沉积的SiC涂层表面粗糙、多孔; 随着沉积温度的提高,CVD SiC涂层的晶体结构趋于完整,当温度超过1150℃时,涂层中除β-SiC外还出现了少量α-SiC.
关键词:
沉积温度
,
CVD
,
SiC
,
沉积速率
,
结构
周新贵
,
张长瑞
,
张洪刚
,
刘荣军
,
于海蛟
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.06.005
本文采用CVD技术对KD-1 SiC纤维作涂层处理,再通过聚碳硅烷浸渍裂解法制备单向SiCf/SiC复合材料.研究了不同沉积时间的CVDSiC涂层对SiCf/SiC复合材料性能的影响,同时运用SEM研究了SiC纤维表面SiC涂层的形貌.结果表明:经过5小时CVDSiC涂层SiCf/SiC复合材料具有良好的力学性能和抗氧化性能.
关键词:
碳化硅纤维
,
涂层
,
碳化硅
,
复合材料
,
工艺
曹宇
,
刘荣军
,
曹英斌
,
龙宪海
,
严春雷
,
张长瑞
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.07.004
三维针刺碳毡经化学气相渗透（Chemical Vapor Infiltration, CVI）增密制备C/C素坯，通过气相渗硅（Gaseous Silicon Infiltration, GSI）制备C/C-SiC复合材料。研究素坯密度与CVI C层厚度及素坯孔隙率的变化规律，并分析素坯密度对C/C-SiC复合材料力学性能、热学性能的影响。结果表明：随着素坯密度增大，CVI C层变厚，孔隙率减小；C/C-SiC复合材料中残C量随之增大，残余Si量随之减小，SiC先保持较高含量（体积分数约40%），随后迅速降低，C/C-SiC复合材料密度逐渐减小，力学性能先增大后减小，而热导率及热膨胀系数降低至平稳。当素坯密度为1.085g/cm3时，复合材料力学性能最好，弯曲强度可达308.31MPa，断裂韧度为11.36MPa·m1/2。研究发现：素坯孔隙率较大时，渗硅通道足够，残余硅多，且CVI C层较薄，纤维硅蚀严重，C/C-SiC复合材料力学性能低；素坯孔隙率较小时，渗硅通道很快阻塞，Si和SiC含量少，而闭孔大且多，C/C-SiC复合材料力学性能也不高。
关键词:
C/C素坯
,
气相渗硅
,
C/C-SiC
,
CVI C
,
力学性能
刘荣军
,
周新贵
,
张长瑞
,
周安郴
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2000.03.011
采用包渗法制备了Cf/SiC陶瓷基复合材料MoSi2 -SiC-Si防氧化涂层,研究了渗层同埋粉关系、包渗时间对包渗结果的影响,并对涂层防氧化性能进行了分析.结果表明:包渗法制得的涂层致密、无裂纹,涂层起到了良好的防氧化作用,1 40 0℃在空气中氧化1 h后试样的质量保留率为94.1%,保留强度为294.0 MPa.
关键词:
Cf/SiC
,
MoSi2-SiC-Si涂层
,
防氧化
,
包渗法
刘伟
,
刘荣军
,
曹英斌
,
杨会永
材料导报
采用化学气相沉积工艺对短切碳纤维毡体进行界面涂层改性处理后树脂浸渍裂解得到了多孔C/C预制体,再将预制体液相硅浸渗制备了C/SiC复合材料.对比了纤维有无界面涂层对C/SiC复合材料力学性能的影响,并分析了其断裂机制.结果表明,与无界面涂层改性相比,碳毡经化学气相沉积SiC涂层改性处理后制备的C/SiC复合材料的力学性能更好,强度和模量分别提高了192％和36％.界面涂层增强了纤维的抗硅化效果是C/SiC复合材料力学性能提高的主要原因,但同时复合材料也呈现出脆性断裂模式.
关键词:
化学气相沉积
,
界面涂层
,
液相硅浸渗
,
C/SiC
刘伟
,
刘荣军
,
曹英斌
,
李凯
材料导报
以中间相沥青浸渍整体碳毡发泡技术制备的一种新型多孔C/C泡沫复合材料为预制体,通过液相硅浸渗(LSI)工艺制备了C/SiC复合材料,研究了预制体不同孔隙率对Si浸渗及C/SiC复合材料力学性能和微观形貌的影响,分析了复合材料的物相组成和晶体结构.结果表明,采用发泡技术可以快速有效地实现C/C预制体的致密化处理.预制体孔隙率为65.41%时液相硅浸渗处理后所得复合材料性能最好,密度为2.64g/cm3,弯曲强度为137MPa,弹性模量为150GPa.纤维未作表面抗硅化涂层处理以及复合材料中存在闭孔是C/SiC复合材料性能不佳的主要原因.
关键词:
C泡沫
,
液相硅浸渗
,
C/SiC
,
孔隙率
王静
,
曹英斌
,
刘荣军
,
张德坷
,
严春雷
材料导报
C/C-SiC复合材料具有轻质、高模、高热导率、低热膨胀系数、高温抗氧化等优异性能,是很好的高温结构材料.从C纤维的涂层保护、C/C多孔体的优化设计、反应烧结渗硅3个方面概述了C/C-SiC复合材料的反应烧结工艺制备过程；综述了C/C-SiC复合材料在航空航天、空间光学系统、刹车制动等领域的相关应用进展；展望了C/C-SiC复合材料制备工艺和应用方面的发展趋势.
关键词:
C/C-SiC复合材料
,
反应烧结
,
液相渗硅
,
气相渗硅
