Hanwei HE
,
Kechao ZHOU
材料科学技术（英文）
A new method for preparation of TaC coating on C/C composite material is reported. The amorphous ethylate tantalum jellied as the precursor is prepared and spread densely on the surface of the C/C composite material so as to form a multilayer film. In a graphitization furnace the multilayer film is transformed into TaC coating at various temperatures. Ethylate tantalum film is characterized by FT-IR (Fourier transform infrared) spectra, XRD (X-ray diffraction) and SEM (scanning electron microscopy) and TaC coating is characterized by XRD and SEM. At 1200℃ the coating contained TaC and Ta¬2O5, and at above 1400℃ only TaC is formed. The coating formed at 1600℃ is a continuous stratum structure, and that formed at 1600℃ is a porous net structure. Analysis on thermodynamics and formation mechanism of TaC indicates that, after ethylate tantalum is decomposed, Ta2O¬5 is first produced and then transformed into Ta2C, and newly formed Ta2C is transformed into TaC by the sufficient C at last.
关键词:
C/C composite
,
composite
,
material
,
TaC
,
coating
,
ethyl
吴世彪
,
熊华平
,
陈波
,
程耀永
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.10.004
分别在880℃/10min和880℃/60min规范下,采用Ag Cu Ti活性钎料实现了SiO2f/SiO2复合陶瓷与C/C复合材料的真空钎焊连接,通过电子探针(EPMA)、能谱仪(XEDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了接头微观组织,室温下测试了接头的抗剪强度.结果表明:两种规范下所得接头界面结合良好,接头中靠近两侧母材均形成了一层扩散反应层,钎缝基体主要由均匀的共晶组织组成.880℃/10min规范下钎焊接头界面产物依次为:SiO2f/SiO2 →Ti4 O7 →Ti5 Si4+ Cu(s,s)+Ag Cu共晶合金→TiC→C/C;对于880℃/60min规范下的接头,界面组织结构与保温10min的接头基本类似,但是不存在Cu(s,s),并且接头反应层明显增厚.880℃/60min条件下所得钎焊接头剪切强度平均值为16.6MPa.
关键词:
SiO2f/SiO2复合陶瓷
,
C/C复合材料
,
Ag-Cu-Ti
,
界面反应层
,
抗剪强度
李斌
,
陈招科
,
熊翔
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.09.002
利用化学气相渗透法在三维细编穿刺炭毡中的炭纤维表面沉积TaC陶瓷界面,通过控制气体在预制体中的流动方向,获得梯度分布TaC界面改性C/C复合材料.研究了材料的微观结构、弯曲性能以及断裂韧性,结果表明:TaC呈层状分布在炭纤维表面,从C/C复合材料表层到内部,TaC陶瓷相的含量呈梯度分布;梯度分布TaC界面改性C/C复合材料的平均弯曲强度为272.6MPa,平均断裂韧性为5.0MPa·m1/2;整体上,沿材料厚度(Z轴)方向,随TaC含量的降低,纤维的拔出长度明显变短;在表层富TaC区,TaC含量对材料断裂行为有较大影响,其表现为:在TaC含量较多的外层,材料断裂为脆性断裂,而在TaC含量较少的内层,材料断裂为假塑性断裂.
关键词:
C/C复合材料
,
界面
,
梯度分布
,
微观结构
,
力学性能
周绍建
,
黄剑
,
吴书锋
,
嵇阿琳
,
张智
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.06.010
以径棒法编织成型预制体,采用沥青浸渍炭化工艺制备了C/C复合材料(1.50 g/cm3),采用CT检测了试件的密度分布特征,并采用光学显微镜和压汞法分析了试件的孔隙分布特征.结果表明,在沥青浸渍炭化的工艺条件下,试件外端密度最高,由外端到中心沿径向密度递减;以坯体中心为参照点,同一圆周方向密度均匀分布;坯体开孔率沿径向由外端到中心递增;坯体大孔和中孔孔容积比率沿径向从外端到中心递增,而微孔孔容积比率则从外端到中心递减.
关键词:
C/C复合材料
,
压汞法
,
密度
,
孔隙
来忠红
,
方海涛
,
左昕
,
全在昊
,
孟松鹤
,
朱景川
新型炭材料
Si粉预涂层中添加Al能够有效阻止液态Si过度渗入C/C复合材料内部.实验考察Al添加剂对C/C复合材料表面Mo-Si熔浆涂层抗氧化性能的影响,对比研究了Si预涂底层中Al添加量分别为6％和10％时,Mo-Si熔浆涂层C/C复合材料1 370℃的氧化行为.借助金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜及能谱仪等分析手段对比分析Al含量不同的两种涂层氧化前后的组织结构,探讨了过量Al添加对涂层C/C复合材料氧化行为的影响机理.结果表明,Al-Si预涂底层中Al含量达到10％时,Mo-Si熔浆涂层中出现了散布于MoSi2颗粒周围的剩余Al相；1370℃氧化过程中,含有剩余Al相的Mo-Si熔浆涂层C/C复合材料抗氧化性能迅速减弱.氧化过程中,涂层中剩余Al相向外扩散,在涂层内部留下相互连通的空洞,成为氧气扩散的通道,降低了涂层的氧阻挡能力；此外,剩余Al相在向外扩散过程中氧化生成含有Al2O3的疏松多孔的氧化层,不能有效阻止氧的扩散.这两个因素最终导致含有剩余Al相的涂层丧失防护能力,使得C/C复合材料基体氧化失重.
关键词:
C/C复合材料
,
Mo-Si熔浆涂层
,
剩余Al相
,
氧化行为
冯志海
,
樊桢
,
孔清
,
熊翔
,
黄伯云
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(14)60142-6
以高导热沥青基炭纤维布为增强体，中间相沥青为黏结剂，采用热模压成型及液相浸渍裂解工艺增密，并经高温石墨化处理制备二维高导热炭/炭复合材料。利用X射线衍射仪和透射电子显微镜对经不同温度处理后的沥青基炭纤维及二维高导热炭/炭复合材料的结构和形貌变化进行表征，并考察石墨化处理温度对复合材料热导率的影响。结果表明，随着热处理温度的升高，纤维及复合材料内部石墨微晶尺寸增大、取向度变好，纤维与基体间界面结合紧密、裂纹减少，而基体碳层间裂纹则呈扩大趋势。此外，二维高导热炭/炭复合材料的热导率随热处理温度的升高而线性增加，经3000℃处理后，材料热导率高达443 W/m·K。
关键词:
热处理
,
炭/炭复合材料
,
结构
,
热导率
白侠
,
唐辉
,
肖春
,
李冬娟
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.03.012
分别采用扫描电镜、比表面积与孔体积分析仪等手段对日丝(RS-Cf)和美丝(MS-Cf)两种碳纤维进行表面状态表征分析,通过纤维顶出试验、冲剪强度和弯曲强度对两种纤维制备的C/C复合材料界面性能进行了微观和宏观测试,研究了不同表观结构纤维对C/C复合材料界面性能的影响.纤维表面形貌观察结果表明:圆形RS-Cf表面沟槽比腰果形MS-Cf明显,但沟槽数量少于MS-Cf,而MS-Cf的比表面积、孔体积和孔径均大于RS-Cf.RS-C/C、MS-C/C复合材料界面强度分别为2.98和3.80 MPa;RS-C/C复合材料的弯曲和冲剪强度分别为55.9和32.0 MPa,低于MS-C/C复合材料的65.0和35.2 MPa,微观和宏观力学性能均表明MS-C/C复合材料的界面强度高于RS-C/C复合材料.
关键词:
RS-Cf
,
MS-Cf
,
C/C复合材料
,
界面强度
,
弯曲强度
,
冲剪强度
胡志彪
,
李贺军
,
付前刚
,
薛晖
,
孙国岭
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2007.02.007
通过料浆法在碳化硅涂层炭/炭复合材料表面制备了三氧化二硼涂层.采用XRD、SEM对涂层的结构和表面形貌进行了表征,并对涂层的摩擦性能进行了测试,同时还探讨了涂层的润滑机理.结果表明:所制涂层的摩擦系数为0.06～0.08,比炭/炭复合材料的摩擦系数(0.15～0.18)低,减磨效果明显.究其原因主要在于三氧化二硼涂层在空气中,表面层将转变为硼酸,具有自润滑能力.
关键词:
炭/炭复合材料
,
B2O3
,
摩擦系数
,
磨损
