C/SiC/Si-Mo-Cr复合涂层碳/碳复合材料力学性能研究

采用包埋法和涂刷法在碳/碳复合材料表面制备了一种新型的C/SiC/Si-Mo-Cr复合高温抗氧化涂层. 借助XRD和SEM等测试手段对所制备复合涂层的微观结构进行了表征, 采用三点弯曲试验研究了涂层处理及热震试验对碳/碳复合材料力学性能的影响规律. 结果表明: 制备的多相涂层结构致密, 涂层后碳/碳复合材料弯曲强度有所增大, 断裂特征由假塑性向脆性转变. 涂层试样经1500℃至室温20次热震后, 涂层试样的弯曲强度降低, 塑性增强.     

多波长法金属防热瓦表面温度及发射率的测量

为了解决金属防热瓦在连续加热过程中热边温度和发射率的测量问题,在基于辐射测温的参考温度数学模型的连续测量法中采用了一种新的发射率假设模型,并在此基础上提出了多波长数据处理方法.该方法假设材料的光谱发射率在选定的光谱处与温度有近似相同的线性关系,通过处理两个不同温度点处的多光谱测量数据以得到防热瓦真温及光谱发射率.使用多波长高速高温计测量了某种防热瓦在900～1300℃的温度范围内的辐射,并进行了数据处理.实验结果表明,只要温度估计初值与真实情况的误差在±200℃以内,即可得到较好的计算温度值和计算发射率值,测量不确定度在2%以内,说明此方法是测量金属防热瓦表面温度及发射率的可行方法.     

葡萄糖基碳包覆ZnFeO的合成及其红外发射率研究

为抑制锌铁氧体在8～14μm频段的红外发射, 以水热合成的ZnFeO粒子为种子, 进一步在葡萄糖溶液中水热合成了高分散性的碳包覆ZnFeO复合材料. 借助于TEM、红外和紫外光谱技术, 证实形成了葡萄糖基碳包覆ZnFeO的核壳结构. 500℃热处理后包覆层碳化程度提高, 但内核仍为氧化物. 而1000℃时内核发生碳热还原反应, 形成了石墨层包覆Fe纳米晶的结构. 8～14μm频段的发射率测试结果表明：葡萄糖基碳包覆样品在未经热处理时平均红外发射率降低至0.5以下, 500℃热处理后平均红外发射率最低可至0.353, 拓宽了锌铁氧体的隐身频段.     

碳毡/碳复合材料超高温力学性能实验研究

利用改进的快速通电加热测试技术,模拟碳毡／碳复合材料的超高温工作环境,对其高温下的拉伸、压缩力学性能进行了全面的测试,并计算了材料在不同温度下的抗热应力系数．结果表明,材料的模量和强度在一定范围内随温度的升高而增加．材料的拉伸性能ＸＹ向优于Ｚ向,而压缩性能Ｚ向优于ＸＹ向．材料的抗热震性能随温度升高变化平稳,ＸＹ向的抗热震性能优于Ｚ向．     

材料红外光谱发射率特性研究

随着科学技术的进步,材料热物性受到越来越多的重视,在对目标温度和辐射特性测量时,材料光谱发射率是非常关键的性能指标。本文利用建立的材料红外光谱发射率测量装置,对碳化硅、高温合金钢、导热硅胶、黑漆等常用材料的红外光谱发射率进行了测量,研究了它们加热或抛光等处理前后光谱发射率特性变化规律,对于后期建立材料光谱发射率数据库和量传标准样品的选择提供了有效的数据支撑。     

粉末涂层碳纤维制备碳/碳复合材料研究进展

综述了国内外碳/碳复合材料的主要用途和制备方法,通过比较发现粉末预涂层制备碳/碳复合材料是一种低成本、短制备周期的理想方法,它包括基体树脂和碳纤维的选择、碳纤维的表面处理及碳纤维丝束的铺展.采取层压成型制备试样,经高温炭化和石墨化制备碳/碳复合材料.     

碳纤维微结构与热辐射性能的相关性研究

利用自动分光辐射测量仪测试了T300和T700两种碳纤维及通电除胶前后T300碳纤维的法向光谱发射率和法向总发射率,研究了碳纤维微结构与热辐射性能的相互关系.结果表明:T700碳纤维和经过表面除胶后的T300碳纤维样品,其法向总发射率有所降低,光谱发射率基本在三个波段范围内变化,这与碳纤维的微结构有关.在2500～5000nm范围内的光谱发射率主要受自由载流子的跃迁机制作用,在5000～6500nm和6500～13000nm波段内的光谱发射率主要与乱层微晶结构中碳网平面内碳碳键的振动以及微结构中无定型碳的物相比例有关.     

黑体辐射源HT-9500的空腔温场测量

高温变温黑体辐射源HT-9500有效光谱发射率测算及不确定度评估的核心为黑体腔非均匀温度场的测量问题。本文通过热电偶、均温块亮温以及本地亮温三种扫描方法测量了HT-9500黑体空腔在1000℃、1300℃、1500℃条件下的温场分布,讨论并给出温场上下限。该结论可以用于基于蒙特卡洛方法的有效光谱发射率测算及不确定度评估,进而可被应用于多光谱条件下的辐射温度量值传递及积分黑体法高温材料光谱发射率测量研究。     

浸渍致密化对碳素复合材料热辐射性能的影响

测定了碳素复合材料的法向光谱发射率和法向总发射率,利用扫描电子显微镜(SEM)进行表面形貌分析,研究了浸渍致密化工艺以及表面形貌与碳素复合材料法向光谱发射率和法向总发射率的变化.结果表明,炭布和短纤维增强碳素复合材料的法向光谱发射率和总发射率均在最终浸渍致密化之后有所增加,在多次致密化后两组样品总发射率间的差距减小,增...     

碳/碳复合材料的室温和高温双轴拉伸

研制的框架、导轨、连杆式双轴拉伸装置,在普通试验机上即可实现双轴拉伸。验证了装置的可靠性,探索了室温和高温下可用的试样形状。碳/碳复合材料室温双轴拉伸结果可靠,高温双轴拉伸温度已接近1300℃。