FCVI制备C/C复合材料工艺探索

强制流动热梯度化学气相渗透（ＦＣＶＩ）作为一种制备碳基与陶瓷基复合材料的新工艺，克服了传统ＣＶＩ中气体扩散传输与预制体渗透性的限制，可在短时间内制备出密度均匀、性能优良的制件，已受到日益广泛的关注，本文采用化学反应动力学原理分析ＦＣＶＩ的工艺过程，从理论上论述了在ＦＣＶＩ的各阶段中实现均匀沉积和分层沉积的可能性。     

化学液气相渗透致密快速制备炭/炭复合材料(英)

探索了一种的炭／炭制备方法快速化学液气相渗透致密（ Ｃ Ｌ Ｖ Ｄ）,沉积时间３ ｈ 内可获得密度达１．７４ ｇ／ｃｍ ３ 的炭／炭材料。预制体为环形炭毡制件（１６０ ｍ ｍ ×８０ ｍ ｍ ×１０ ｍ ｍ ）,以液态低分子有机物（ Ｃ Ｙ Ｈ 和 Ｋ Ｅ Ｅ）作炭源前躯体,将预制体浸泡在液体炭源前驱体中,利用辐射加热,在预制体范围内造成由内而外的温度梯度。研究表明,在９００℃～１ １００℃沉积温度范围内,炭纤维表面最大沉积速率为 ６４ μｍ ／ｈ ,比等温 Ｃ Ｖ Ｉ的沉积速率 （０．１ μｍ ／ｈ～０．２５ μｍ ／ｈ）快２ 个数量级以上。同时,分析并提出了该方法快速致密多孔预制体的机理。     

新型针刺炭布C/C复合材料的结构与性能

采用炭布与预氧丝网胎交替叠层针刺成预制体,经ＣＶＩ与ＨＰＩＣ相结合的致密工艺及石墨化处理制取高密度（１．８０ｇ／ｃｍ＾３～１．８５ｇ／ｃｍ＾３）Ｃ／Ｃ复合材料。所及材料的微观结构,力学、热学和烧蚀性能均达到国际同类刹车盘Ｃ／Ｃ材料的先进水平,是一种有广阔应用前景的烧蚀分离燃气舵材料。     

SiCp颗粒增强铝基复合材料工艺与组织研究

对无压渗透制备碳化硅颗粒增强铝基复合材料工艺进行了探索，并利用光学显微镜、扫描电镜对其组织进行了观察，用ｘ射线衍射仪对复合材料组成相进行了分析。结果表明：采用无压渗透技术，可以制备碳化硅颗粒增强铝基复合材料；熔融的基体合金对碳化硅颗粒预制体渗透完全；其过程存在Ａｌ与ＳｉＣ的化学反应，产物为Ｓｉ和碳化铝（Ａ１４Ｃ３），其中Ｓｉ进入基体中，Ａｌ４Ｃ３能与大气中水汽发生化学反应，结果使碳化硅铝基复合材料存放一定时间后发生龟裂和粉化。为限制Ａｌ与Ｓｉ反应，可向基体中加入适量的Ｓｉ元素，可使电裂与粉化问题得到解决。     

旋转CVI制备C/SiC复合材料

旋转 ＣＶＩ是在 ＣＶＩ原理基础上发展的一种制备 Ｃ／ＳｉＣ复合材料的新工艺,通过石墨衬底的旋转,使预制体的制备与基体的沉积同步进行,能有效消除一般ＣＶＩ工艺过程中存在的“瓶颈”效应．在自制的旋转 ＣＶＩ设备上实验,探索了旋转 ＣＶＩ工艺参数中 ＣＨ_３ＳｉＣｌ_３（ＭＴＳ）的流量与浓度、沉积温度和Ｃ布缠绕线速度对ＳｉＣ基体沉积速度,以及沉积温度对基体结构的影响．并在低压（５ｋＰａ）、高温 （１１００℃）、 ４００ ｍＬ·ｍｉｎ^－１ Ｈ_２、 ２００ ｍＬ·ｍｉｎ^－１Ａｒ、 ＭＴＳ４０℃与Ｃ布以１．１～３．５ｍｍ·ｍｉｎ^－１的线速度连续旋转的沉积条件下,实现了单丝纤维间微观孔隙、纤维束之间以及Ｃ布层间宏观孔隙的致密化同步完成．     

CSF－1R激酶突变子的构建及其突变体在真核细胞的表达

通过ＰＣＲ二步法，构建了ｍＣＳＦ－１Ｒ激酶负性突变子，以及野生型和突变型ＣＳＦ－１Ｒ的送病毒表达载体ｐＣＥＮ／ＭＰＳＶ。进行了１２５Ｉ－ＣＳＦ－１受体结合分析：检测了激酶负性突变子，删除了ＣＳＦ－１ＲＣ－末端氨基酸９２５以后部分的突变体（ＣＴＲＵＮＣ９２５）和删除了激酶插入区的突变体（△ＫＩ）在３２Ｄ髓细胞表达。表达水平可达１～２×１０４受体／细胞。初步测定了通过ＣＳＦ－１Ｒ所介导的促细胞分裂效应。     

重组腺病毒介导的人凝血IX因子cDNA在奶山羊乳腺中的分泌表达

利用含ｈＦＩＸ ｃＤＮＡ和腺病毒片段的质粒ｐＡｄＣＭＶｈＦＩＸ与质粒ｐＪＭ１７共转染２９３包装细胞，制备含ｈＦＩＸ的重组腺病毒颗粒，经纯化、浓缩后通过直接转染活体奶山羊乳腺小叶的方法，建立了ｈＦＩＸ蛋白的乳腺表达系统。转染处理４天后，ｈＦＩＸ蛋白在羊奶中的最高表达量为２１ｎｇ／ｍｌ乳汁，活性检测表明乳汁中的人凝血ＩＸ因子蛋白８０％以上具有生物学活性。此研究结果证实了人凝血ＩＸ因子全长ｃＤＮＡ在奶山     

SiCf/SiC复合材料的RMI制备方法以及微观结构和性能优化

反应熔体渗透(RMI)是制备高密度陶瓷基复合材料的有效方法之一, 而熔体的渗透和复合材料的形成主要取决于预制体的孔隙结构。本研究将硅熔体渗透到具有不同孔隙结构的含碳预制体中, 制备了SiC纤维增强SiC基复合材料(SiC_f/SiC), 并研究了孔隙结构对熔体浸润和SiC_f/SiC复合材料的影响。研究结果表明: 具有较均匀孔径的预制体可以使熔体浸润更充分, 制备的复合材料具有更少的残余孔隙及更优的力学性能。该研究对反应熔渗制备复合材料的孔结构调控具有指导意义。     

MF(I)S结构设计对硅基铁电薄膜系统C-V特性的影响

为制备符合铁电场效应晶体管（ Ｆ Ｆ Ｅ Ｔ） 及铁电存储二极管（ Ｆ Ｍ Ｄ） 要求的高质量铁电薄膜,采用 Ｐ Ｌ Ｄ （ Ｐｕｌｓｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ） 工艺, 制备了不同 Ｍ Ｆ （ Ｉ） Ｓ 结构的硅基铁电薄膜系统由 Ｃ－ Ｖ特性的对比分析可见, 影响 Ｃ－ Ｖ 特性的主要因素除了衬底类型、界面特性之外, 还有薄膜的结构设计在此基础上, 为改善铁电薄膜的 Ｃ－ Ｖ 特性提出了合理设想     

MF(I)S结构设计对硅基铁电薄膜系统C-V特性的影响

为制备符合铁电场效应晶体管（ Ｆ Ｆ Ｅ Ｔ） 及铁电存储二极管（ Ｆ Ｍ Ｄ） 要求的高质量铁电薄膜,采用 Ｐ Ｌ Ｄ （ Ｐｕｌｓｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ） 工艺, 制备了不同 Ｍ Ｆ （ Ｉ） Ｓ 结构的硅基铁电薄膜系统由 Ｃ－ Ｖ特性的对比分析可见, 影响 Ｃ－ Ｖ 特性的主要因素除了衬底类型、界面特性之外, 还有薄膜的结构设计在此基础上, 为改善铁电薄膜的 Ｃ－ Ｖ 特性提出了合理设想.     

LTCVI工艺中的致密化效率研究

强制流动热梯度CVI（FCVI）技术综合了热梯度CVI与等温压力梯度CVI的优点,它的最主要特点是致密化迅速,周期短,根据FCVI的原理特点,经进一步改进工艺方法,提出了限域变温强度流动CVI（LTCVI）工艺并申请专利,本文主要从预制体结构方面研究了LTCVI工艺中致密化效率评价方法,提出了提高致密化效率的基本原则,并从理论和实验两方面进行解释说明。     

FCVI工艺致密化效率评价方法研究

针对用于制备C/C复合材料的强制流动热梯度化学气相渗透(FCVI)工艺,建立了预制体的孔隙结构模型,将孔隙分为闭孔孔隙与开孔孔隙,指出致密化过程就是开孔孔隙的填充过程,基于化学反应动力学和传热传质理论,提出了致密化剩余时间的概念,推导出一种用于预测FCVI工艺致密化效率和控制工艺参数的理论,该理论综合分析了致密化各时期的预制体密度分布与工艺效率的关系,指出在致密化各个时期预制体内的密度分布符合特定的数学关系才能保证最终获得最高的致密化效率,并定义了一个综合衡量致密化效率的指标-ψ.工艺试验表明:如果在工艺过程的各个时期ψ都接近于0,则可以保证该工艺获得最高的致密化效率,这种方法可以用于指导实际的FCVI工艺,并获得理想的致密化效率.     

快速致密化制备C/C复合材料的新发展

综述了炭/炭复合材料致密化制备技术、影响因素及热解炭的组织与沉积机理,介绍了国际上炭/炭复合材料快速致密的新动向.快速低成本炭/炭复合材料制造技术在竞相发展.     

连续碳纤维/Mg复合材料异形薄板件预制体制备与成型

针对连续碳纤维增强镁基(Cf/Mg)复合材料异形薄板件预制体制备成本高、性能不稳定等问题,提出了"仿形编织-环向缠绕-铺放定位-缝合增强"的低成本组合制备工艺,设计开发了与之相配套的预制体制备装置。通过理论与实验研究,确定薄板与凸台预制体分体制备:薄板预制体采用径向编织、环向缠绕,仿形无纬布织物与环向纤维层针刺合成,其中纬纱引纬张力控制在1.7~2.3N;凸台预制体采用无纬布横向叠层,再与环状薄板预制体缠绕缝合而成。所制备预制体外形完整,形态良好,环向碳纤维分布均匀、与径向增强碳纤维呈规则排列。经液固挤压制备的Cf/Mg复合材料异形薄板件表明,凸台与薄板连接强度良好,为成形高质量Cf/Mg复合材料异形薄板件奠定了基础。     

Interface and performance of 3D printed continuous carbon fiber reinforced PLA composites

A novel 3D printing based fabrication process of Continuous Fiber Reinforced Thermoplastic Composites (CFRTPCs) was proposed. Continuous carbon fiber and PLA filament were utilized as reinforcing phase and matrix, respectively, and simultaneously fed into the fused deposition modeling (FDM) 3D printing process realizing the integrated preparation and forming of CFRTPCs. Interfaces and performance of printed composites were systematically studied by analyzing the influencing of process parameters on the temperature and pressure in the process. Forming mechanism of multiple interfaces was proposed and utilized to explain the correlations between process and performance. Fiber content of the printed specimens can be easily controlled by changing the process parameters. When the fiber content reached 27%, flexural strength of 335 MPa and modulus of 30 GPa were obtained for the printed composite specimens. Composite components were fabricated to demonstrate the process feasibility. Potential applications could be found in the field of aviation and aerospace.     

Chemical vapor deposition of titanium nitride on carbon fibres as a protective layer in metal matrix composites

The significance of carbon fibres for reinforcing metals has increased in the last years, because of their excellent mechanical properties. However, to avoid the weakening reaction during MMC fabrication between the fibre and the liquid metal, a protective coating has to be applied. Continuous carbon fibre roving with 6000 filaments were coated with TiN by thermal induced chemical vapour deposition (CVD) using a gas mixture of TiCl₄, N₂ and H₂ as a precursor. The deposition process in the reactor was simulated by a modified Phoenics-CVD software program using a 2D-axisymmetric model. Carbon fibres reinforced magnesium matrix composites are fabricated by a pressure infiltration casting process. The mechanical properties of the MMCs can be used to demonstrate the efficacy of the coated fibre approach. The rule of mixture is realized to 98% for the coated fibre, and only 48% for the uncoated system. The infiltration pressure during the processing of composites was lowered from 10 to 1 MPa for the TiN coated system.     

C／C复合材料的显微结构及其与工艺、性能的关系

对化学气相渗透（CVI）C／C复合材料在偏振光下的显微结构（偏光显微结构）类型、结构的形貌特征及对应炭的基本物理性能、材料的制备工艺参数－结构－性能之间的关系进行了综述。C／C复合材料具有三种基本偏光显微结构,即RL、SL和ISO。这三种基本偏光结构的炭对应于不同的形貌特征,可从消光十字形、旋光性、光学反射性、生长特征、表面织构、择优取向性和环形裂纹等特征将其分辨出来。工艺参数对沉积炭偏光显微结构的影响没有一成不变的规律可循,影响因素除了温度、压力、气体成分、气体流速外,还与炉子的几何尺寸及试样的堆积尺寸有关,对不同的CVI体系,都应当摸索出一套适合其运行的最佳工艺参数。C／C复合材料的偏光显微结构与材料的性能有着密切的联系,不同的结构下,材料的物理性能、力学性能和热性能都表现出明显的差异。通过归纳与分析,获得了对C／C复合材料偏光显微结构全面、系统的认识,明确了它在C／C复合材料研究中的重要性,为制备具有单一、均匀偏光显微结构及所需性能的C／C复合材料指明了方向。     

碳纳米管增强聚合物复合材料力学性能及摩擦磨损性能研究进展

本文主要就近几年来碳纳米管、增强聚合物复合材料制备及其力学性能、摩擦磨损性能影响方面研究进展,作一简要介绍.     

FCVI工艺制备SiCf/SiC复合材料结构与性能研究

采用热梯度强制流动化学气相渗积（FCVI）工艺制备SiCf/SiC复合材料，测试了复合材料的性能。制备的复合材料密度达到2.3g/cm3，强度为291 MPa，断裂韧性为11.4 MPa*m1/2。运用SEM，TEM，X射线衍射等分析手段对复合材料的微观结构进行了表征。结果表明：渗积的基体材料为β-SiC，晶粒尺寸为亚微米级，结晶度良好。通过对断口形貌的观察，分析了增韧机制。，SiCf/SiC composite was fabricated by forced flow thermal-gradient chemical vapor infiltration (FCVI). The density of composite is 2.3g/cm3.The flexural strength and fracture toughness of SiCf/SiC compsites were tested: the flexural strength is 291 MPa, the fracture toughness is 11.4 MPa*m1/2. The microscopy structure was characterized by SEM, TEM and X-ray diffraction. The results show that SiC matrix fabricated by FCVI is β-SiC, which has sub-micron grain size and good crystallinity.And the toughening mechanism was also investigated by morphology of the fractrue surface.