多元物理场CVI制备C/C复合材料过程优化

采用普通碳毡作为增强体, 丙烯作为碳源气体, 氢气作为稀释气体, 在自制的化学气相沉积炉中使用多元物理场化学气相渗透工艺(MFCVI)制备了C/C复合材料。根据不同的工艺条件设计了一组正交实验, 以最终密度和石墨化度为指标对材料的制备过程进行了优化。结果表明, 在沉积控制温度650 ℃、丙烯分压12 kPa、总气流量为40 mL/s、总压力为20 kPa条件时, 在15 h沉积时间内可以获得较好的综合性能指标。验证实验结果表明, 在上述实验条件下, 材料的密度达到1.70 g/cm³, 石墨化度可达67.1%, 密度分析结果表明, 其密度分布呈现两边高中间低的特征, 材料的密度分布可以满足应用要求。     

钱家店凹陷油气田伴生铀矿床自然伽马能谱测井修正系数研究

对辽河油田外围中生界盆地钱家店凹陷油气伴生可地浸砂岩型铀矿伽马能谱测井提出了定量解释方法。伽马能谱测井数据经过泥浆、湿度和铀镭不平衡、镭氡不平衡修正，可确定矿石中铀的含量和矿体的厚度。推导出1318XA自然伽马能谱测井仪的泥浆修正公式，铀镭不平衡修正公式，提出矿层厚度划分方法。对钱家店铀矿床自然伽马能谱测井数据经过一系列修正后与化学分析结果进行对比，误差较小，表明1318XA自然伽马能谱测井数据的解释处理方法可行。     

模压制备C/C-SiC复合材料的催化石墨化过程研究

采用短纤维树脂模压+液态聚合物浸渍/裂解+原位反应的工艺制备了C/C-SiC复合材料,对其催化石墨化过程进行初步研究。首先分析"炭硅反应"工艺对石墨化度的影响,发现"炭硅反应"加强了硅对硼的活化作用,使炭材料的石墨化度从87.9%提高到97.3%;对制备样品的形貌分析及成分测试表明,石墨化过程伴随着"炭硅反应",碳化硅在材料内部分布均匀;其次探讨了硼对石墨化的催化作用,C/C-SiC复合材料中硼酚醛树脂炭的质量分数从69.9%降低至46.3%时,石墨化度随之由91.6%降至70.4%;最后研究了硅对石墨化的影响,提出硅硼协同催化石墨化机理,当硅的添加量从0增至6.3%,石墨化度由78.1%提高至90.7%。     

多元耦合场 CVI法炭/炭复合材料制备及结构分析

为了降低成本,以液化石油气作碳源气体,炭毡作增强体,利用多元耦合场CVI方法快速制备了炭/炭复合材料．研究表明,炭纤维预制体在650℃较低温度条件下沉积15h,密度达到了1．71g·cm~(-3)；采用偏光显微镜研究了热解炭的显微结构．结果表明,在同一试样中存在粗糙层、光滑层和带状结构的热解炭,并且材料密度均匀性较好．同时分析了致密化的工艺过程并讨论了热解炭沉积机理．     

炭/炭复合材料湿式制动过程中的温度场模拟

摩擦过程中的温度场和热应力分布状况是摩擦学研究领域的一个重要课题.基于炭/炭复合材料制动盘湿式制动试验,将制动过程中的摩擦生热等效为瞬时移动面热源,按传动学理论计算制动盘与冷却润滑油的对流传热系数,建立三维循环对称有限元模型,运用有限元软件ANSYS分析制动盘的温度分布,给出典型时刻的温度场分布云图及温度升高引起的热应力场.利用有限元分析刹车制动过程的温度场,可为摩擦材料的研制及制动盘的设计提供有效的参考.     

钱家店砂岩型铀矿床矿石敏感性试验研究

对松辽盆地钱家店可地浸砂岩型铀矿床矿石进行了敏感性即水敏性、速敏性、盐敏性、酸敏性及碱敏性试验研究,确定了该矿石的敏感性临界值,为原地浸出采铀提供开采工艺及技术参数的参考依据。     

C／C复合材料MoSi2-Mo5Si3／SiC涂层的制备及组织结构

采用化学气相反应法和料浆刷涂反应法,在C/C 复合材料表面制备了MoSi2-Mo5Si3/SiC复合涂层,借助X射线衍射仪、扫描电镜及能谱等分析手段,对涂层的形成、组织结构进行了研究,并初步考察了涂层的高温抗氧化性能.结果表明:制备的复合涂层厚度为40μm左右,主要由β-SiC、MoSi2及少量的Mo5Si3组成. 1350°C等温氧化10h后,复合涂层试样的氧化失重率只有1.21%,明显低于C/C复合材料SiC单涂层试样,其高温抗氧化性能得到明显的提高.因此,与C/C复合材料SiC单涂层相比,经封填改性制得的复合涂层结构更致密,具有良好的高温抗氧化性能.     

热处理对3D C/C复合材料断裂行为的影响

采用3D炭纤维预制体,以丙烯作为碳源,氮气作为载气,利用自制的快速CVI炉制备了C/C复合材料。详细分析了不同CVI工艺下,热处理对C/C复合材料断裂强度、断裂方式以及材料均匀性的影响。力学性能测试结果表明,材料的弯曲断裂特征与制备过程中受到的高温热处理次数有关。与1次连续CVI工艺相比,多阶段连续CVI工艺下,C/C复合材料经过2次"CVI-热处理"循环工艺后,其密度达1.8 g/cm3,抗弯强度达196.69 MPa,断裂方式为假塑性断裂,材料在Weibull概率分布下强度分散性较小。     

Mo5Si3-MoSi2/SiC复合涂层的高温抗氧化行为分析

采用化学气相反应法和料浆刷涂反应法,在石墨表面制备了Mo₅Si₃-MoSi₂/SiC复合涂层,借助X射线衍射仪、扫描电镜及能谱等分析手段,研究了涂层的结构;通过恒温抗氧化实验及热力学分析,重点研究了涂层的高温抗氧化行为。结果表明：在1823 K的氧化氛围中,复合涂层中的Mo₅Si₃、MoSi₂组元易氧化生成MoO₃气体并导致涂层失重;而氧化初期(0～6 h)涂层试样的增重则主要与SiC的惰性氧化主导有关。由于复合涂层各组元在高温下都能氧化生成SiO₂玻璃,使涂层具有良好的高温抗氧化及热震性能;经20 h、16次循环热震实验后,涂层试样的氧化失重率只有3.78%。     

ITO 宽频谱隐身材料的作用机理探讨

基于ITO 薄膜的光学性质, 讨论了ITO 薄膜作为宽频谱纳米隐身材料的作用机理。应用这种新型材料有可能实现红外和雷达及可见光隐身的一体化, 同时, ITO 具有高可见光透过率和中远外波段优良的红外反射性能及微波衰减性能, 因而可望解决宽频谱轻质伪装隐身材料难题。