SiCF的热解碳涂层的制备

以C3H6为源气体，N2为稀释气，在800℃～1200℃温度范围内，SiC纤维上进行了热解碳的沉积。研究了沉积温度、系统压力和PN√Pc。对热解碳沉积速率和沉积层形貌的影响。结果表明：在沉积温度低于900℃，系统总压小于1KPa条件下，沉积速率低，难以进行热解碳的沉积。随着沉积温度、系统压力升高，沉积速率升高，沉积层形貌发生改变。过低的PN2／PC3H6导致不均匀的热解碳沉积形貌，局部有碳颗粒的生成。沉积温度为1000℃、系统总压10KPa左右、PN，／Pc，H．为2：1的条件下可获得均匀致密的热解碳沉积层。反应热力学和动力学条件随工艺参数的改变而改变，这是热解碳沉积层形貌改变的主要原因。     

沉积条件对低温各向同性热解炭微观结构的影响

采用不同浓度的丙烷通过准稳态流化床化学气相沉积(FBCVD)工艺在1250~1450℃的沉积温度下产生低温各向同性热解炭(LTIC),利用SEM和TEM研究沉积温度和丙烷浓度对LTIC微观结构的影响。结果表明:沉积温度和丙烷气体浓度对低温各向同性热解炭的形貌结构有较大的影响。随着沉积温度或丙烷气体浓度的升高,各向同性热解炭形貌结构由片层状向类球形颗粒状转变,密度和织构降低,而这些变化与芳香碳平面的弯曲度发生变化有关。增大密度和提高形核率是获得性能优异各向同性热解炭的一个重要途径,沉积温度选择1350℃,丙烷浓度保持在25%~40%之间,所获得的热解炭结构和性能较为优异。     

W18Cr4V高速钢基体的TiN化学气相沉积

研究了气体总流量、沉积温度、TiCl4蒸发温度、氮氢比等工艺参数对W18Cr4V高速钢基体TiN沉积速率的影响。确定了沉积过程分别为扩散控制区和表面过程控制区的试验条件。在表面过程控制区域，测定了本试验条件下W18Cr4V钢基体TiN化学气相沉积的表面过程表观活化能值为137．23kJ／mol。     

热解碳涂层对Cf/Al复合材料热膨胀性能的影响

采用真空挤压吸渗工艺制备了不同厚度热解碳（PyC）涂层的碳纤维增强铝基（C_f/Al）复合材料,研究了热解碳涂层对C_f/Al复合材料热膨胀性能的影响。结果表明,热解碳涂层均匀而致密,可有效地保护碳纤维;对C_f/Al复合材料的热膨胀性能进行测试表明,与碳纤维表面无涂层的C_f/Al复合材料相比,当热解碳涂层的厚度约为70 nm时,碳纤维表面具有热解碳涂层的C_f/Al复合材料的热膨胀系数减小了24%;在一定的厚度范围内（70~250 nm）,随着热解碳涂层厚度的增加,碳纤维表面具有热解碳涂层的C_f/Al复合材料界面结合强度和滑移阻力逐渐减小,热膨胀系数逐渐增大。     

基体碳对C/CF/Cu复合材料的影响

采用树脂碳化和碳气相沉积相结合的方法制备了碳／碳纤维（C／CF）先驱丝，用压力浸渗凝固成形方法制备了碳／碳纤维／铜（C／CF／Cu）复合材料，借助于扫描电镜下复合材料界面和相分布观察，以及显微硬度和滑动摩擦磨损测试，探讨了基体碳（树脂碳化碳和沉积碳）对C／CF／Cu复合材料成形、显微硬度及摩擦磨损的影响。结果表明，碳化和碳气相沉积处理的C／CF先驱丝相对致密，并阻碍铜液的压力浸渗成形，但该先驱丝硬度高于碳化处理的C／CF先驱丝。碳化和碳气相沉积处理的C／CF／Cu复合材料滑动摩擦磨损耐磨性高于纯铜，而且滑动摩擦因数也高于纯铜。证明C／CF／Cu复合材料是一种具有摩阻功能的复合材料。     

MOCVD Ir薄膜的制备与沉积效果分析

在不通入活性气体的条件下，采用三乙酰丙酮铱金属有机物化学气相沉积方法制备铱薄膜。结果表明：低于190℃长时间加热使先驱体分子结构改变，其C-H和C-O键断裂活性升高，导致沉积薄膜中含有显著数量的碳杂质；高于220℃加热先驱体和550℃沉积，可获得致密连续、无杂质碳并且呈亮银白色的铱薄膜。     

表面硅化对C／C复合材料组织结构的影响

采用表面固相渗硅工艺在Ｃ／Ｃ复合材料表面制备ＳｉＣ涂层,研究了制备工艺对涂层和Ｃ／Ｃ复合材料组织结构的影响。经瓜时间对Ｃ／Ｃ复合材料的ＳｉＣ涂层厚度影响不大;Ｃ／Ｃ复合材料组织中热解碳基体与碳纤维相比,更易与Ｓｉ反应生成ＳｉＣ说明碳纤维的稳定性热解碳,Ｓｉ通过界面和材料缺陷扩散深入基体内部。     

热解碳涂层对Al_2O_3纤维编织体介电及吸波性能的影响(英文)

采用化学气相沉积法在Al2O3纤维编织体上沉积热解碳涂层,利用SEM及激光拉曼光谱表征沉积与未沉积热解碳界面层的纤维编织体,并研究热解碳沉积时间对纤维电导率及编织体X波段介电吸波性能的影响。结果表明:纤维电导率及编织体复介电常数随着热解碳沉积时间的延长而增大。电子松弛极化引起复介电常数实部的增大,电导损耗引起虚部的增大。热解碳涂层可以改善Al2O3纤维编织体的吸波性能,对于沉积60min热解碳涂层的编织体,反射率在9.5GHz附近达到-40.4dB,吸波频带接近4GHz.     

SiCF的热解碳涂层的制备

以C3H6为源气体,N2为稀释气,在800℃～1200℃温度范围内,SiC纤维上进行了热解碳的沉积.研究了沉积温度、系统压力和PN2/PC3H6对热解碳沉积速率和沉积层形貌的影响.结果表明:在沉积温度低于900℃,系统总压小于1 KPa条件下,沉积速率低,难以进行热解碳的沉积.随着沉积温度、系统压力升高,沉积速率升高,沉积层形貌发生改变.过低的PN2/PC3H6导致不均匀的热解碳沉积形貌,局部有碳颗粒的生成.沉积温度为1000℃、系统总压10 KPa左右、PN2/PC3H6为2:1的条件下可获得均匀致密的热解碳沉积层.反应热力学和动力学条件随工艺参数的改变而改变,这是热解碳沉积层形貌改变的主要原因.     

等离子体纳米织构化聚合物表面的液滴蒸发机制∗

超疏水性表面的微纳结构改变极大影响了液体蒸发行为,在超疏水性材料工程应用方面具有重要研究价值。 采用氧等离子体处理(OPT)和八氟环丁烷等离子体聚合沉积(FPD)的两步等离子体纳米织构化法在聚丙烯表面制备纳米线和纳米锥结构,研究具有不同纳米织构聚丙烯超疏水性表面的去离子水滴在 30 ℃和 60 ℃温度下的蒸发行为,并对其蒸发机制进行讨论和分析。 结果表明:液滴在超疏水性表面总蒸发时间随 FPD 时间的增加变短。 液滴蒸发初期,液滴在聚丙烯表面处于 Cassie 态,此时主要传热方式为聚丙烯表面通过气体与液滴间接传热,液滴均匀蒸发,蒸发模式为恒定接触角(CCA)模式;随蒸发时间增加,液滴在表面的浸润状态依次转变为 Marmur 态和 Wenzel 态,主要传热方式变为聚丙烯表面与液滴直接传热,液滴蒸发加快,蒸发模式转变为混合(Mixed)模式。 聚丙烯表面纳米织构的尺寸增大和团簇增加导致液滴与超疏水性表面之间的气相占比减少,造成聚丙烯表面与液滴直接传热加强,促进了液滴从 CCA 到 Mixed 的蒸发模式转变。     

预制体对C／C复合材料热膨胀系数的影响

以天然气为前驱气体,整体碳毡和2D针刺碳毡为预制体,采用热悌度化学气相渗积技术制备了两种C／C复合材料,其表观密度均为1．74g／cm^3。借助光学显微镜和扫描电子显微镜观察了热解碳基体的生长特征和微观形貌,采用热膨胀仪测量了两种材料的热膨胀系数（CTE）,研究了由不同预制体增强C／C复合材料的CTE,解释了造成材料不同方向CTE差异的主要原因。结果表明,随着温度升高,材料A和B的CTE是逐渐升高的,且Z向CTE值均大于XY向。当两种材料在Z向的纤维体积分数接近时,随着XY方向纤维体积分数增大,材料在Z向的CTE增大,在XY向的CTE降低,两种材料存XY和Z向的CTE旱如下分布：αB—z〉dAz〉αA—xy〉αBxY-C／C复合材料的CTE主要取决于纤维体积分数和排市、碳基体及材料中的孔隙分布情况,前者起决定作用。     

低碳铝镇静钢板的再结晶组织演变和CSL特征晶界分布

对64%压下率的低碳铝镇静钢板进行不同温度保温4 h试验,利用金相显微镜、维氏硬度计和电子背散射衍射技术(EBSD)等手段,研究了其在再结晶过程中的显微组织、织构和晶界特征分布的演化规律。结果表明,490、580、610和730℃保温4 h后,试验钢分别处于回复、初始再结晶、完全再结晶和晶粒长大阶段;随再结晶过程的进行,有效晶粒尺寸逐渐增加,在730℃保温后达到峰值13. 6μm,晶粒均匀程度则在610℃保温后达到最高;有利的{111}[112]和{111}[110]取向织构密度值都先增加后降低,在610℃保温后都达到峰值10,形成强度很高的γ纤维织构;低ΣCSL晶界出现频率先增加后降低,在610℃保温后达到峰值11. 23%。低碳铝镇静钢再结晶过程中,取向织构和低ΣCSL晶界分布相互作用和影响,能够保证其在完全再结晶时具有高强度的γ纤维织构和高频率的低ΣCSL晶界,保证钢板具有优异的深冲性能和抗二次加工脆性性能。      

Infiltration mechanism and factors influencing carbon/carbon–Zr–Ti–C composites prepared by liquid metal infiltration

The effects of fibre architecture, reaction temperature and holding time on the infiltration performance of carbon/carbon (C/C)–Zr–Ti–C composites prepared by liquid metal infiltration were investigated. The results indicated that samples with a chopped-web needled preform and low initial density had a high final density. Increasing the reaction temperatures resulted in a decrease of the final density of samples. Additionally, increasing the initial holding time appeared to obviously result in a high final density, but its effectiveness was not obvious in later observations. An analysis of the infiltration kinetics and mechanisms indicated that the diffusivity of carbon in the carbide, the open-pore sizes and their distribution in C/C composites were the essential characteristics that controlled the height of infiltrating melts.     

Preparation and mechanical properties of carbon/carbon composites with high textured pyrolytic carbon matrix

Short carbon fiber felts with an initial porosity of 89.5% were deposited by isobaric, isothermal chemical vapor infiltration using natural gas as carbon source. The bulk density of the deposited carbon/carbon (C/C) composites was 1.89 g/cm³ after depositing for 150 h. The microstructure and mechanical properties of the C/C composites were studied by polarized light microscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy and three-point bending test. The results reveal that high textured pyrolytic carbon is deposited as the matrix of the composites, whose crystalline thickness and graphitization degree highly increase after heat treatment. A distinct decrease of the flexural strength and modulus accompanied by the increase of the toughness of the C/C composites is found to be correlated with the structural changes in the composites during the heat treatment process.     

硅及硅合金对反应烧结SiC耐磨材料性能与结构的影响

本文首先分析了熔渗材料硅及硅合金的润湿性、流动性、烧失率的变化.结果表明:熔渗材料硅在1 430℃,硅铁合金在1 470℃时润湿角小(分别为0°和6°)、流动性大(分别为267%和198%)、烧失率小(均小于15%).同时分析了反应烧结SiC耐磨材料性能,并采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、EDS分别对其显微结构、主晶...     

纤维排布方式对KD-I/SiC复合材料性能的影响

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.     

The effects of die angle on texture and annealing response of ETP copper wire

As-annealed, 2.47 mm ETP copper wire was drawn in five passes to 1.45 mm using carbide dies with nominal included angles of 8, 16 and 24 degrees. A single die, low speed drawing block was used, and the lubricant was fat-based and water soluble. Annealing was undertaken in a box furnace, for six minutes at temperatures ranging from 185 to 230°C. Annealing response and texture evolution were assessed by way of tensile tests, microhardness measurements and x-ray diffraction. Redundant strain accumulation was projected by way of deformation zone geometry, or Δ, analysis.

The as-drawn wire reveals volumes of (111) and (200) fiber texture, as well as a significant volume of essentially randomly oriented grain structure. The ratio of (111) to (200) texture decreases as die angle increases. Increases in die angle and related redundant strain promote the development of random orientation and reduce the sharpness of the (111) and (200) texture components. Increases in die angle and related redundant strain also lower the annealing temperature range and cause non-uniform recrystallization, presumably due to redundant strain and texture gradients. The as-annealed 1.45 mm wire displays a large volume of randomly oriented grain structure for all three die angles. In the case of the as-annealed wire, increases in die angle are associable with a decrease in the volume percent of (111) fiber texture, a decrease in the sharpness of the (200) fiber texture, and an increase in randomly oriented grain structure.     

Microstructure and texture evolution of 6016 aluminum alloy during hot compressing deformation

Microstructure and texture in 6016 aluminum alloy during hot compression were researched with a uni- axial compression experiment. Through the electron back- scattered diffraction （EBSD） and X-ray diffraction （XRD） analysis technology, it is shown that the subgrain nucle- ation and recrystallization occur in 6016 aluminum alloy during hot compressing, and strong rolling textures such as （110） fiber texture, Brass, S, and Goss form. With the deformation passes increasing, （110） fiber texture, Brass and S are enhanced. In the heat preservation stage after deformation, recrystallization continues until heat preser- vation for 60 s, and a duplex microstructure of deformation and recrystallization grains is built. At the beginning of heat preservation, recrystallization grains with the Goss texture and random orientation are formed in original grains with S or Brass texture, which makes the volume fraction of S and Brass texture decrease. Then, the complex grain growth process makes the volume fraction of Brass, S, and Goss texture increase, while that of random orien- tation decrease.     

织物结构对C_f/Al复合材料微观组织与压缩性能的影响

选用ZL301合金为基体材料,采用2.5D浅交直联、三维正交和三维五向等3种结构编织了M40J碳纤维预制体,采用真空压力浸渗法制备纤维体积分数为50%的3D-C_f/Al复合材料。主要研究了织物结构对C_f/Al复合材料微观组织与压缩强度的影响。结果表明,织物结构对C_f/Al复合材料的致密度、微观组织和压缩性能影响较大。其中三维正交结构的C_f/Al复合材料的致密度和压缩强度最大,分别为99.2%和417MPa;而2.5D浅交直联结构的C_f/Al复合材料的致密度和压缩强度最小,分别为95.3%和99.8MPa。     

液态金属浸渗纤维预制体的临界压力与浸渗行为

开发液态金属浸渗过程动态测量装置,以其深入研究液态金属在纤维预制体内部的渗流行为。利用该装置进行液态镁合金浸渗10%体积分数短碳纤维预制体的研究,测量浸渗过程中的临界浸渗压力,研究浸渗压力对浸渗速率的影响,观察不同浸渗压力下复合材料的微观形貌。结果表明：浸渗所需的临界压力为0.048 MPa,大于理论计算结果;随着浸渗压力的增大,液态金属的浸渗速率提高,但提高的幅度逐步降低;增大浸渗压力能够有效消除复合材料中的未浸渗缺陷;浸渗压力为0.6 MPa时获得组织致密的Cf/Mg复合材料。