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先驱体转化-热压单向Cf/SiC复合材料的高温弯曲力学行为 总被引:3,自引:0,他引:3
研究了采用先驱体转化-热压烧结制备的单向C1/SiC复合材料室温,1573,1723,1923K温度下力学行为,并从显微结构的特征分析了单向Cf/SiC复合材料高温力学行为的变化原因,结果表明:C1/SiC复合的室温,1573,1723,1923K温度下弯曲强度分别为550,392,394,574MPa,弯曲模量分别为157,148,132,83GPa,Cf/SiC复合材料破坏时,其破坏方式将从室温和573K的分层断裂向1723K,1923K的脆性断裂转化,Cf/SiC显微结构的分析表明,在纤维周围和大晶粒间存在着大量的有一定结晶程度的玻璃相,它在高温时的软化对Cf/SiC复合材料的高温强度和弯曲模量变化规律起到重要的支配作用。 相似文献
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三维编织Cf/SiC复合材料的拉伸破坏行为 总被引:4,自引:6,他引:4
通过三维编织碳纤维(carbon fiber,Cf)/SiC复合材料样品单向拉伸以及单向拉伸加卸载实验.结合样品断口观察.从宏观上分析了三维编织Cf/SiC复合材料单向拉伸时的力学响应,为进一步描述三维编织Cf/SiC复合材料力学行为奠定了实验基础。实验结果表明:三维编织Cf/SiC复合材料单向拉伸时,卸载模量衰减与应力呈线性关系,残余应变的增加与应力呈二次函数关系。微裂纹主要在编织节点处萌生,沿纤维束界面扩展,最终在编织节点处汇合,导致样品发生破坏。 相似文献
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先驱体转化法制备C/C-SiC复合材料研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以多孔C/C复合材料为预制型,聚碳硅烷(PCS)为先驱体,制备了C/C-SiC复合材料。研究了浸渍液浓度和不同C/C复合材料预制体密度等级对C/C-SiC复合材料的密度和力学性能的影响。结果表明:当浸渍液浓度为50%时,复合材料的密度均达到最佳值;不同的预制体密度对制得的复合材料性能有很大的影响,其中初始密度为1.2g/cm3试样制得的复合材料性能达到最优,其密度达到1.786g/cm3,弯曲强度达204.1MPa,剪切强度为16.1MPa,断裂韧性为6.83MPa·m1/2。 相似文献
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以热重-差热(TG-DTA),流动氮气气氛中不同裂解温度下产物的X射线衍射(XRD)和元素线扫描(ELEM)方法研究了含活性填料Al,惰性填料SiC的聚碳硅烷(PCS)先驱的裂解-反应机理。研究表明,PCS的裂解从400℃左右开始,800℃时基本完全。体系妥产生挥发性小分子而失重。当体系中含有PCS特别是SiC微粉时,Al的氮化温度会大大下降,转化率大大提高,SiC起着类似催化剂的作用。当裂解温度升高至600℃时,Al微粉开始熔化,与SiC或PCS的中间裂解产物[PCS]作用,形成中间体[AlaCb]和[Si]。随着温度的升高,中间体与保护气氛N2发生氮化反应,形成AlN和SiC。当裂解温度上升至1000℃时,反应基本完全。 相似文献
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综述了高陶瓷产率聚碳硅烷、液态聚碳硅烷、改性聚甲基硅烷等新型先驱体聚合物的研究进展,并展望了发展前景。 相似文献
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单向Cf/SiC复合材料的弯曲疲劳性能 总被引:2,自引:1,他引:2
对单向Cf/SiC复合材料进行了三点弯曲疲劳性能测试,得到了复合材料的应力-寿命曲线(S-N曲线),并对其进行线性拟合,得到疲劳最大应力与复合材料疲劳寿命的关系;考察了疲劳过程中刚度下降和疲劳裂纹产生情况。结果表明在疲劳过程中复合材料的弯曲模量有3个变化阶段:首先在疲劳加载初期,弯曲模量的下降速度及幅度都较大;其次在弯曲模量下降到原始弯曲模量的85%(133GPa)后,其变化方式没有明显的规律可循,有时甚至可能上升;最后复合材料发生疲劳断裂时,模量将发生突变。显微结构分析表明:基体横向裂纹群的产生是疲劳断裂的独有特征。它的产生是由于基体SiC的断裂应变小于碳纤维的断裂应变,基体首先开裂并导致应力重新分布的结果。 相似文献
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为了提高SiC陶瓷纤维的综合性能,利用聚二甲基硅烷热解制得的产物液态聚硅烷(LPS)与五氯化钽(TaCl5)反应,制得含钽SiC陶瓷纤维的先驱体聚钽碳硅烷(PTCS).研究表明,反应过程中存在LPS的裂解重排反应,Si-H键在反应中显示出很高的活性,PTCS摩尔质量的增加是LPS形成的Si-H键与TaCl5发生交联反应的结果,用LPS与TaCl5为原料不但能够使钽元素成功地引入到先驱体中并分布均匀,而且由于其成本比其它原料相对低廉,便于大批量合成. 相似文献
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连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料研究 总被引:27,自引:6,他引:27
采用化学气相浸渗法制造了连续碳纤维和碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料,并对复合材料的显微结构和力学性能进行了研究,C/SiC/SiC复合材料的密度分别为2.1g/cm^3和2.5g/cm63,在断理解过程中表现出明显的非线性和非灾难性的断裂行为和规律,C/SiC和SiC/SiC弯曲强度分别为450MPa和850MPa,从室温至1600℃强度不发生降低;断裂韧性为20MPa.m^1/2和41.5MPa.m^1/2,断裂功为10kJ.m^-2和28.1kJ.m^-2,冲击韧性为62.0kJ.m^-2和36.0kJ.m^-2,C/SiC和SiC/SiC复合材料具有优异的抗热震性能,经1300℃→←3000℃,50次热震后,强度保持率高达96.4%,热震不是材料性能损伤的控制因素,而SiC/SiC复合材料优异的抗氧化性能,对温度梯度不敏感,得合材料喷管在液体火箭发动机上成功地通过了地面实验。 相似文献
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采用包埋法制备了碳纤维增强碳(carbon fiber reinforced carb on composites,C/C)复合材料表面多层涂层,包括SiC,TiC内层,SiC,TiC中间层以及SiC+TiC复合外层。利用场发射扫描电镜和X射线衍射对其表面和断面的结构进行研究。结果显示:和TiC内层相比较,SiC内层较厚而且致密,具多孔结构且和C/C复合材料结合紧密;TiC内层较薄且和C/C复合材料结合松散。制备的SiC+TiC复合外层由SiC,TiC和Ti3SiC2组成。 相似文献
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介绍低温等离子体对碳纤维(CF)的表面改性及作用机理,综述低温等离子体处理对CF及其树脂基复合材料的化学和力学性能的影响,探讨了低温等离子体技术在碳纤维复合材料应用中存在的问题和研究方向。 相似文献
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CVI法制备三维碳纤维增韧碳化硅复合材料 总被引:16,自引:4,他引:16
利用三维编织的碳纤维预制体,采用等温CVI的方法制备出了碳纤维增韧碳化硅复合材料。对于无碳界面层的复合材料(C/SiC),弯曲强度和断裂韧性随密度的提高而提高,最大值分别为520MPa和16.5MPa·m^1/2。密度高的复合材料呈明显的脆性断裂,而密度较低的材料在断裂过程中存在纤维束的拔出而表现出韧性断裂行为。密度较高和无碳界面的复合材料,经1550℃高温处理后,弯曲强度明显降低(350MPa) 相似文献
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对T300碳纤维增强三维针刺碳纤维增强SiC(C/SiC)复合材料(纤维体积含量为30%)的单调和加载-卸载拉伸载荷下的拉伸行为进行了研究.结果表明:T300碳纤维增强三维针刺C/SiC复合材料的拉伸强度和断裂应变分别为129.6MPa和0.61%.单调和加载-卸载拉伸应力-应变曲线均为非线性变化,主要是复合材料中裂纹的扩展,界面相脱黏和滑移,以及纤维的逐步断裂和拔出所致,使得复合材料在拉伸载荷下呈非脆性破坏.卸载应力水平对卸载后的残余应变和再加载模量有较大影响.卸载应力小于80 MPa时,随着卸载应力的增加,残余应变线性增加,模量线性降低:卸载应力高于80MPa时,二者随着卸载应力的增加而呈二次函数快速变化. 相似文献
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苯并噁嗪是近年来发展起来的一种新型的高性能复合材料基体树脂。本文较系统地综述了国内外碳纤维增强苯并噁嗪复合材料的研究进展,介绍了苯并噁嗪树脂及其复合材料的性能特点,指出了进一步的发展趋势。 相似文献