高性能硼纤维的研究进展

北京航空材料研究院从70年代开始研制硼纤维及其碳化硼涂层,是国内目前唯一从事研究和生产该项高技术产品的单位。“七五”和“八五”期间一直得到国家科委“863”计划的资助,研究工作取得了突破性的进展,实验室研制的带碳化硼涂层的硼纤维,经美国DGI(防务集团公司)委托Lowell大学研究中心进行测试,结果表明所有测试性能均与国际先进水平美国Textron公司生产的硼纤维相当,其中抗拉强度达到3704MPa,弹性模量达到394GPa。 “九五”期间又在己有的研究基础上提前两年建成一台适于批量生产硼纤维的先进立式CVD(化学气相沉积)设备样机。该     

高耐热纸盘

日本新近研制开发出一种“两面纸浅盘”的纸基烘烤浅盘,并已投放市场。该浅盘最大特点是,在高达250℃时,其耐热性能超过了PET与耐热纸料复合制做的浅盘。其特点如下:     

SiC纤维补强微晶玻璃基复合材料

本文通过 Nicalon SiC 纤维对铝硅酸锂(LAS)微晶玻璃的补强,发现 SiC 含量为30 v.-%时复合材料具有最佳力学性能,抗折强度和断裂韧性分别高达502 MPa 和10.2MP·m~(1/2)。在1000℃,复合材料的抗折强度高达480 MPa。     

从二氧化碳合成可降解共聚物的研究获得成功

中国科学院长春应化所历经 4年研制的“从二氧化碳合成可降解共聚物的中试研究”日前获得成功。吉林省科技厅组织的专家组在鉴定后认为 ,该成果达到了国际先进水平 ,它的完成具有重要的环保价值 ,将使我国二氧化碳的综合利用跃上新台阶。该项目首次采用稀土复合催化剂 ,在 1 2 0 L规模上进行了二氧化碳与环氧化合物的共聚试验并获得成功 ,形成了具有自主知识产权的催化剂和无污染聚合技术 ,为进行大规模、低成本、高质量工业化生产奠定了技术基础。由于共聚物中二氧化碳的含量高达 40 %以上 ,加上生产过程中对二氧化碳的循环使用 ,一个年产…     

在奥氏体不锈钢中以锰代替Ni-Mo

西班牙Ames SA公司开发出一种高致密锰基粉末冶金合金钢。这种合金用普通温度进行烧结。测试表明，极限抗拉强度超过600MPa，屈服强度高达460MPa。     

超细硅微粉“6851”

由清华大学等多家科研单位与江苏东海县高科技硅微粉厂联合研制的“6851”高晶牌超细硅微粉 ,前不久在我国水晶之乡———江苏省东海县研制成功 ,并投入生产。“6851”高晶牌超细硅微粉产品精度高达 30 0 0目 ,是一种具有较高经济价值 ,适用于国防、化工、电子、航天航空及光导纤维等制造业的高科技原料。参加产品鉴定的有关专家指出 :“6851”高晶牌超细硅微粉产品不仅填补了国内空白 ,且质量和科技含量已达到或超过了国际水平。超细硅微粉“6851”@沈镇平     

RTM成型玻璃纤维增强阴离子聚合尼龙6复合材料及其性能

针对己内酰胺阴离子聚合反应特性,通过自行设计的适合该反应体系的树脂注射成型机和搭建的热塑性树脂传递模塑(T-RTM)成型实验平台,在恒压注射条件下,成功地制备了玻璃纤维(GF)体积分数高达48vol%的GF增强阴离子聚合尼龙6(APA-6)复合材料。研究了不同进料方式和压力、模具温度和纤维含量等工艺条件对GF/APA-6复合材料制品的表观质量、结晶度、热变形温度和力学性能的影响。结果表明,采取真空与加压相结合的进料方式并保持一定的溢流量,当注射压力在0.5~1.0 MPa时可以得到表面无缺陷、性能优异的制品;在模具温度为150℃时,GF/APA-6复合材料的弯曲强度和模量最高,分别达到682.7 MPa和24.4 GPa;而在180℃时,复合材料的层间剪切强度最高可达62.3 MPa。      

杭氧股份研制成功8.0MPa以上高低压一体板翅式换热器

<正>2014年1月9日,由杭氧股份板式厂和技术中心共同研制的首台最高设计压力为8.1 MPa的高低压一体板翅式换热器通过压力试验。试验结果为:最高水压试验压力10.6 MPa,承压能力满足设计要求,同时该产品钎焊缝致密,无补焊现象,整体产品质量优异。杭州市特种设备监测院叶长春工程师现场见证此次试验。该产品的成功研制标志着杭氧具备了8.0 MPa压力以上高低压一体板翅式换     

“三得利”推出“B”字瓶回收绝招──品牌专用瓶

面对上海啤酒生产厂家“Ｂ”瓶出,旧瓶进的难题。目前,“三得利”啤酒已经在上海啤酒零售市场上率先推出品牌专用瓶。 “三得利”的做法是,从５月１０日起,消费者必须凭“三得利”品牌专用瓶,或者支付押瓶费,才能购买三得利啤酒,其它品牌的空酒瓶,不能调换三得利啤酒。 “三得利”称,实施品牌专用瓶的好处是保证三得利啤酒绝对安全,可以彻底杜绝“爆瓶”。新研制的三得利专用瓶,底部加厚、弧度增大,瓶颈瓶肩上有凹凸小圆点,增强了抗击能力,瓶肩上用玻璃凹凸刻出“三得利”字样,其耐内压能力平均高达２５公斤以Ｌ,抗撞击指数…     

12Cr17Ni7不锈钢“鼓形”隔片充液成形工艺研究

目的 研究充液成形工艺参数对直升机旋翼球面径向弹性轴承球面“鼓形”隔片零件成形质量的影响规律。方法 针对“鼓形”隔片零件形状复杂、成形难度大、精度和生产效率要求高等问题,选用充液成形工艺,通过有限元仿真技术,分析初始液室压力、凸模位移、成形压力对零件起皱、破裂、厚度分布、成形精度等的影响规律。结果 数值模拟得到的优化工艺参数为初始液室压力3 MPa、凸模位移3 mm、成形压力30 MPa,验证试验成形出的“鼓形”隔片零件未发生破裂、起皱等缺陷,且零件成形精度良好、厚度分布较为均匀。结论 对于“鼓形”隔片零件充液成形,凸模位移过小易造成流料不充分,导致后续成形过程减薄严重、厚度分布不均匀,凸模位移过大易造成零件起皱。合理的初始液室压力可在一定程度上减少起皱缺陷发生。成形压力过小易造成成形精度差,过大则易导致破裂发生。     

炭纤维针刺预制体增强C/SiC复合材料的制备与性能研究

以炭纤维复合网胎针刺织物为预制体, 采用“化学气相渗透法+先驱体浸渍裂解法”(CVI+PIP)混合工艺, 制备了C/SiC陶瓷复合材料; 研究了针刺预制体的致密化效率以及复合材料的微观结构和力学性能, 并与目前常用的三维编织C/SiC复合材料和预氧丝针刺织物增强C/SiC复合材料进行了对比. 结果表明, 针刺预制体的致密化效率明显高于三维编织预制体, 在相同致密工艺条件下, 炭纤维针刺织物增强复合材料和预氧丝针刺织物增强复合材料的密度分 别达到2.08和2.02g/cm³, 而三维编织预制体增强复合材料的密度仅为1.81g/cm³. 炭纤维针刺复合材料的力学性能高于预氧丝针刺复合材料, 弯曲强度和剪切强度分别达到237和26MPa.     

Fabrication of SiCf/SiC composites by chemical vapor infiltration and vapor silicon infiltration

Three-dimensional (3D) silicon carbide fiber reinforced silicon carbide matrix (SiC_f/SiC) composites, employing KD-1 SiC fibers (from National University of Defense Technology, China) as reinforcements, were fabricated by a combining chemical vapor infiltration (CVI) and vapor silicon infiltration (VSI) process. The microstructure and properties of the as prepared SiC_f/SiC composites were studied. The results show that the density and open porosity of the as prepared SiC_f/SiC composites are 2.1 g/cm³ and 7.7%, respectively. The SiC fibers are not severely damaged during the VSI process. And the SiC fibers adhere to the matrix with a weak interface, therefore the SiC_f/SiC composites exhibit non-catastrophic failure behavior with the flexural strength of 270 MPa, fracture toughness of 11.4 MPa·m^1/2 and shear strength of 25.7 MPa at ambient conditions. Moreover, the flexural strength decreases sharply at the temperature higher than 1200 °C. In addition, the thermal conductivity is 10.6 W/mk at room temperature.     

CVI-GSI工艺制备C/C-SiC复合材料的组成结构与力学性能

采用密度为1.0g/cm~3的C/C素坯,联合化学气相渗透(CVI)和气相渗硅(GSI)2种工艺制备C/C-SiC复合材料,研究CVI C/C-SiC复合材料中间体的密度对CVI-GSI C/C-SiC复合材料物相组成、微观结构及力学性能的影响。结果表明:随着CVI C/C-SiC复合材料中间体密度的增大,CVI-GSI C/C-SiC复合材料C含量增多,残余Si含量减少,SiC含量先增多后减少,CVI-GSI C/C-SiC复合材料的密度先增大后减小;随着CVI C/C-SiC复合材料中间体的密度由1.27g/cm~3增加到1.63g/cm~3时,得到的CVI-GSI C/C-SiC复合材料的力学性能先升高后降低。当CVI C/C-SiC复合材料密度为1.42g/cm~3时,制得的CVI-GSI C/C-SiC复合材料力学性能最好,其弯曲强度为247.50MPa,弯曲模量为25.63GPa,断裂韧度为10.08MPa·m~(1/2)。     

界面涂层与基体对先进CVI-SiC/SiC复合材料性能的影响

对含有几种典型界面结构和SiC纳米线的CVI-SiC/SiC复合材料的弯曲性能和断裂韧性进行了比较研究. 研究表明: 界面涂层对SiC/SiC的力学性能至关重要, 120nm厚的碳界面涂层使材料的强度与韧性都增加一倍; 在用140nm厚的SiC层将该碳层分为更薄的两层, 形成C/SiC/C多层界面涂层时, 材料的强度没有明显的变化, 而断裂韧性则略有提高. 对基体中弥散分布有SiC纳米线的SiC/SiC的力学性能研究表明, SiC纳米线具有非常高的强化效率, 使SiC/SiC复合材料具有更高的强度和韧性.     

Effect of multilayer coating on mechanical properties of Nicalon-fibre-reinforced silicon carbide composites

Nicalon-fibre-reinforced SiC composites were fabricated by combining polymer solution infiltration (PSI) and chemical vapour infiltration (CVI). Effect of multilayer coating on mechanical properties of the composites was investigated. The coatings consisted of chemically vapour deposited (CVD) C and SiC and were designed to enhance fibre pull-out in the composites. It was found that the flexural strength and fracture toughness of the composites were increased with the number of coating layers and was a maximum for 7 coating layers which consisted of C/SiC/C/SiC/C/SiC/C. Typical flexural strength and fracture toughness of the composites were 300 MPa and 14.5 MPa m^1/2, respectively.     

PyC/SiC界面相对PIP法制备3D HTA C/SiC复合材料性能的影响

利用三维编织炭纤维预制件通过先驱体浸渍裂解法制备C／SiC复合材料。研究了热解碳（PyC）／SiC界面相对复合材料的微观结构和力学性能的影响。弯曲性能通过三点弯曲法测试，复合材料的断口和抛光面通过扫描电镜观察。结果表明：通过等温化学气相沉积法在纤维表面沉积PyC／SiC界面相以后，复合材料的三点抗弯强度从46MPa提高到247MPa。沉积界面的复合材料断口有明显的纤维拔出现象，纤维与基体之间的结合强度适当，起到了增韧作用；而未沉积界面相复合材料的断口光滑、平整，几乎没有纤维拔出，纤维在热解过程中受到严重的化学损伤，性能下降严重，材料表现为典型的脆性断裂。     

考虑孔隙和微裂纹缺陷的 C/ C2SiC编织复合材料等效模量计算

通过观察 C/ C2SiC复合材料组元分布的扫描电子显微镜(SEM)照片 , 获得了 C/ C2SiC复合材料化学气相渗透(CVI)制备过程中产生孔隙和微裂纹的几何信息。在此基础上 , 建立了包含孔隙和微裂纹的 C/ C2SiC微结构有限元模型 , 并利用均匀化等效计算方法预测了平纹编织 C/ C2 SiC复合材料的模量。针对 CVI沉积方式制备的 2组不同的 C/ C2SiC复合材料 , 实验测试与等效计算结果表明 : 基于 SEM照片建立的 C/ C2SiC纤维束和复合材料微结构有限元模型 , 能够反映 CVI工艺制备 C/ C2SiC中孔隙和微裂纹的分布状况; 计算结果与实验数据有良好的一致性 , 数值计算可有效预测 C/ C2SiC编织复合材料的模量。     

Characteristics evaluation of SiC/Si nanocomposites produced by spark plasma sintering

SiC–Si composites are widely used either as a bulk material or as a matrix for fibre reinforced ceramics. In the current research, nanocomposites of SiC–Si with different volume fractions of Si were sintered by spark plasma sintering (SPS) for the first time. The effect of Si content and different sintering parameters on relative density, microstructure, hardness and fracture toughness of the sintered materials have been investigated. The relative density increased from about 83 to 99% by increasing the sintering temperature to 1700°C, sintering time to 10?min, and pressure to 70?MPa for composites containing >20?vol.-% Si. The results revealed that the full dense SiC–20?vol.-%Si composite can be obtained by SPS at 1700°C, 10?min and 70?MPa. Moreover, in this condition, the hardness and toughness of the composites reached the optimum values.     

Processing of heat-treated silicon carbide-reinforced aluminum alloy composites

The present study investigates the processing of heat-treated silicon carbide (SiC) particle-reinforced 6061 aluminum alloy (AA) composites. As-received SiC powders were heat treated at 1300ºC, 1400ºC, and 1500ºC in nitrogen atmosphere for 2 h, and the 6061 AA–SiC composites were developed by spark plasma sintering at 560ºC and 60 MPa for 5 min in argon atmosphere. The amorphous silicon nitride is found to form in SiC particles as a result of heating at 1400ºC. The microstructure of the composites exhibited uniform distribution of SiC or SiC/Si₃N₄ particles in 6061 AA matrix. Further, the heat-treated SiC-reinforced 6061AA composites exhibited improved mechanical properties. A typical combination of UTS of 240 MPa and elongation of 21% is obtained for the 6061 AA composites prepared using SiC powders heated at 1400ºC.     

C/SiC复合材料有序多孔陶瓷接头的制备及其连接技术研究

采用stöber法制备出单分散氧化硅小球, 并以此为模板, 结合先驱体转化技术成功制备出C/SiC复合材料纳米有序多孔陶瓷接头, 并对该接头制备工艺条件作了优化。对制备出的C/SiC多孔陶瓷接头分别采用先连后浸法(SJM)和直接浸渍法(DSM)进行了连接。结果显示, 两种方法连接的连接件的抗弯强度分别达82.4和20.5 MPa, 表明C/SiC多孔陶瓷接头采用SJM连接较好。