莫来石溶胶涂层炭纤维表征方法

采用溶胶－凝胶（ｓｏｌ－ｇｅｌ）技术，以正硅酸乙酸和硝酸铝为原料，按莫来石（３Ａｌ２Ｏ３·２ＳｉＯ２）的组成配制成溶胶。将此溶胶对炭纤维进行涂覆并无机化，得到在纤维单丝表面分布与结合良好的氧化物涂层。此涂层对炭纤维的高温抗氧化性有明显提高。运用Ｘ－衍射、ＳＥＭ、ＴＣ／ＤＴＡ、ＦＴＩＲ、涂层厚度估算等方法对炭纤维涂层进行了表征。     

炭纤维表面SiC/SiO2抗氧化涂层的溶胶凝胶法制备

采用溶胶凝胶法,并经高温热处理在炭纤维表面制备SiC/SiO2陶瓷涂层。通过X-射线光电子能谱、X-射线衍射、扫描电镜等分析SiC/SiO2涂层的结构与形貌。通过热重分析研究炭纤维涂层前后的抗氧化性能。结果表明,均匀、无裂纹的SiC/SiO2涂层可改善炭纤维的抗氧化性能,而且涂层炭纤维的抗氧化性能随着溶胶浓度和热处理温度的升高而增加。与原始炭纤维相比,具有300nm涂层厚度的炭纤维起始氧化温度提高了200℃。但是当涂层超过一定厚度时,涂层开裂脱落,炭纤维的抗氧化性能降低。SiC/SiO2涂层炭纤维的拉伸强度与原始纤维相比降低了37.7%,在700℃等温氧化90 min,涂层纤维的拉伸强度为1.37GPa,仍保留一定的强度。     

莫来石溶胶涂层炭纤维及其表征方法

采用溶胶－凝胶（ｓｏｌ－ｇｅｌ）技术，以正硅酸乙酯和硝酸铝为基本原料，按莫来石（３Ａｌ２Ｏ３·２ＳｉＯ２）的组成配制成溶胶。将此溶胶对炭纤维进行涂覆并无机化，得到在纤维单丝表面分布与结合良好的氧化物涂层。此涂层对炭纤维的高温抗氧化性有明显提高。运用Ｘ—衍射、ＳＥＭ、ＴＧ／ＤＴＡ、ＦＴＩＲ、涂层厚度估算等方法对炭纤维涂层进行了表征。     

炭纤维表面聚酰亚胺涂层的制备及表征（英文）

采用一种不含有机溶剂的聚酰胺酸上浆剂实施上浆处理,为在T300级炭纤维(3 k)表面制备聚酰亚胺(PI)涂层提供一种绿色途径。通过傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对PI涂覆炭纤维的表面进行分析,结果表明,在炭纤维表面形成一层连续且均一的PI涂层。通过热重分析和单丝拉伸测试,考察炭纤维的热稳定性。与包含环氧上浆剂的炭纤维相比,在耐高温树脂的加工温度范围(300~400℃)内PI涂覆炭纤维表现出优异的热稳定性,起始分解温度与5%热失重温度分别高达567℃及619℃。此外,在空气中、400℃条件下氧化1 h后,PI涂覆炭纤维的拉伸强度仅下降6%,明显低于包含环氧上浆剂炭纤维(拉伸强度下降22%)。     

SiOC气凝胶/柔性陶瓷纤维复合材料的制备和性能

选用正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体,用溶胶-凝胶法制备不同C/Si(原子比,下同)比的SiOC气凝胶,再用大气喷涂法将其喷涂在柔性陶瓷纤维隔热毡中制备出SiOC气凝胶/柔性陶瓷纤维复合材料。C/Si比,是影响SiOC气凝胶/柔性陶瓷纤维复合材料性能的主要因素。随着C/Si比的提高SiOC溶液的凝胶时间延长且更易浸入隔热毡,材料的密度和热导率先降低后提高。C/Si比为0.67的材料热导率最低,其室温热导率为0.026 W/m·K,1000℃时的热导率为0.174 W/m·K。与未改性的隔热毡相比,其热导率显著降低,尤其是在高温下热导率降低47%;同时,这种材料还具有优异的耐高温和抗氧化性能,在1200℃空气中静烧1 h后试样的质量损失只约为1%,静烧3 h后约为5%,随着C/Si比的提高其质量损失随之提高;同时,SiOC气凝胶复合材料还具有良好的疏水性能、柔性和回弹性。     

乙烯基三乙氧基硅烷溶胶-凝胶涂层改善碳纤维的热稳定性及表面性能(英文)

以乙烯基三乙氧基硅烷作前驱体在碳纤维表面制备了溶胶-凝胶涂层。通过扫描电镜、能量分散谱仪以及热重分析对涂层进行表征。通过单纤维拉伸强度测试研究碳纤维的力学性能,采用动态接触角测定碳纤维的表面能。结果表明,溶胶-凝胶涂层改善了碳纤维的抗氧化性能和力学性能。与未涂层纤维相比,涂层碳纤维的起始氧化温度提高了100℃,单纤维拉伸强度提高了5.9%~12.1%,但是涂层脱落及表面裂纹导致碳纤维的拉伸强度随着氧化温度的升高而降低。另外,溶胶-凝胶涂层降低了碳纤维的表面能,使其具有较好的疏水性能。     

激光裂解含二茂铁的聚硅氧烷制备SiOC(Fe)陶瓷涂层研究

激光裂解聚合物先驱体在金属表面制备性能优异的陶瓷涂层,解决了金属本身存在的耐磨防腐蚀性能不足的问题,已成为一种行之有效的方法。采用激光裂解含二茂铁的聚硅氧烷制备了SiOC(Fe)陶瓷涂层,采用电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS),分析了激光裂解含二茂铁的聚硅氧烷生成物的组成与结构,并初步研究了其裂解机理。结果表明:在激光作用下,含二茂铁的聚硅氧烷在激光裂解过程中会发生非平衡态的自由基化学反应,生成的陶瓷涂层主要由晶态的SiC、Fe_3C,非晶态的SiO_2、Fe_2O_3、Fe_3O_4以及C单质、C_6H_(18)OSi_2等物质组成,由二茂铁激光裂解生成的Fe_2O_3、Fe_3O_4、Fe_3C相对制备的陶瓷涂层孔隙具有填补作用。二茂铁质量分数越大,陶瓷涂层表面越平整致密,孔隙越少。     

BN/SiC复合涂层改性炭纤维的吸波性能研究

以尿素、硼酸为原料, 采用浸涂工艺先在炭纤维表面制备BN涂层, 再以三氯甲基硅烷为前驱体, 采用化学气相沉积工艺在纤维表面沉积SiC涂层, 制得了BN/SiC复合涂层改性炭纤维。对BN/SiC复合涂层改性炭纤维的微观结构、抗氧化性能、介电性能及吸波性能进行了研究。结果表明: 炭纤维表面BN涂层的厚度约为0.1 μm, SiC涂层的厚度约为0.7 μm。炭纤维经表面BN/SiC复合涂层改性后, 抗氧化性能明显提高, 开始明显氧化失重温度从560℃提高到790℃, 最终氧化温度从780℃提高到1200℃以上; 且介电性能得到有效改善, 吸波性能显著提高。相比于未改性炭纤维, 厚度为2 mm的BN/SiC复合涂层改性炭纤维的最小反射率减小到-13.3 dB, 小于-10 dB的带宽增加至2.5 GHz。     

炭纤维层间化合物的制备及其膨化（英文）

在浓硝酸溶液（13mol/dm^3)中，通过恒电流电解，成功地进行了中间相沥青和聚丙烯腈基两种炭纤维（MPCF，PANCF）的硝酸插层。虽经水洗和干燥后有部分被分解成残余化合物，但从其层间距增至0.78nm左右这一现象证实已形成了层间化合物。经急剧加热至100℃后，观察到了显著的形貌变化，单根纤维沿着纤轴被劈裂开，转变成一束微纤维。低结晶度PAN－CF经急热处理后，被观察到了这种膨化现象。对经2000℃左右处理的MPCF，在两个阶段，电解时CF的电势明显增加：1500℃处理的MPCF电解电势逐渐增加，而1150℃处理的MPCF，此值几无上升。     

钛合金表面梯度Al2O3陶瓷涂层的高温抗氧化性能

钛合金应用广泛,但在高温环境中极易被氧化,降低其力学性能及寿命。利用溶胶-凝胶法在TC11钛合金上制备梯度层(ZrO_2+Al_2O_3)+表层(Al_2O_3)的复合梯度涂层,提高其高温抗氧化能力。将复合梯度涂层、单层氧化铝涂层以及基体在700℃进行100h的高温氧化,利用氧化增重数据拟合得到梯度涂层的氧化速率为0.015mg~2/(cm4·h),氧化指数为2.137,并结合氧化后EDS成分分布,发现复合梯度涂层可以提高基体的高温抗氧化性能。同时利用700℃热震实验比较了复合梯度氧化铝涂层试样和单层氧化铝陶瓷试样的热震次数,梯度层(ZrO2+Al_2O_3)的存在缓解了基体与氧化铝陶瓷涂层之间热膨胀系数不匹配而导致的易剥落的问题,延长了涂层寿命,进一步提高了基体的高温抗氧化能力。     

炭纤维含量对新型陶瓷摩擦材料性能的影响

采用模压成型工艺制备了5种不同炭纤维含量的新型陶瓷摩擦材料。研究了炭纤维含量对材料的力学性能、摩擦磨损性能的影响,并利用扫描电子显微镜观察了磨损后材料的表面形貌。结果表明:随着炭纤维含量的增加,抗压强度、抗剪切强度均先增大后减小;材料耐热性好,350℃条件下无热衰退;随着炭纤维含量增加,摩擦因数减小,稳定性提高;低温下磨损率先减小后增大,高温下高炭纤维含量有利于降低磨损率的增长。     

金属陶瓷涂层耐蚀性能研究

在不锈钢、纯铜及铝合金上,采用溶胶－凝胶浸清提拉法可制作连续的对钨起保护的ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及ＳｉＯ２－ＴｉＯ２陶瓷涂层。通过阳极极化曲线、循环动电位极化曲线、点蚀电位、三氯化铁腐蚀试验、５％硫酯腐蚀试验及氧化试验研究了陶瓷涂层对金属的保护性能。结果表明,这些陶瓷涂层大大提高了基本金属的耐蚀性及抗氧化能力。     

一种新型的Ba-M型铁氧体磁性涂层吸波炭纤维研制

用ＳＯＬ－ＧＥＬ技术在炭纤维表面涂敷ＢａＦｅ１２Ｏ１９型铁氧体，制得具有磁性涂层的连续的炭纤维。利用红外光谱鉴别了铁氧体的形成，并检测了磁性炭纤维的力学性能和磁学性能参数。检测数据表明，该纤维是一种兼具高力学性能和磁性能的优良纤维。     

关于炭纤维复丝拉伸性能测试的一些看法

通过对炭纤维复丝拉伸性能测试中所涉及的浸胶方式、加强片、含胶量、测试环境及设备、人员等因素进行分析,采用对比的方式进行测试结果总结发现,除纤维本身的不稳定影响炭纤维复丝拉伸性能之外,制样方法、人员操作、测试设备等均对其有着很大的影响,炭纤维复丝拉伸性能的测试需优化,避免误差的进一步产生.     

硬质合金粉末表面涂层陶瓷的刀具材料研制

用溶胶－凝胶法在硬质合金粉末表面涂覆了一层氧化铝陶瓷，涂层粉末经热压烧结后制得一种新型的涂层刀具材料。这种刀具材料的耐磨性与陶瓷材料接近，并且具有较高的强度和韧性，在切削高硬度材料时表现出良好性能，具有广阔的应用前景。     

光聚合陶瓷先驱体裂解制备陶瓷涂层及其抗氧化性能

炭材应用广泛,但在高于500℃的有氧气氛中氧化迅速,其结构和性能受到严重影响.为此,采用光聚合巯基/乙烯基聚硅氮烷(PSN-1)陶瓷先驱体在炭材料表面裂解制备抗氧化陶瓷涂层,采用偏光显微镜和X射线衍射技术探讨了涂层对炭材抗氧化性能的影响.结果表明:先驱体溶液浓度为30%时浸渍效果最好;加入质量比(Ti/PSN-1)为1/10～1/5的钛粉时,制备的涂层抗氧化性能最佳,恒温氧化120 min后,失重率仅为18%;最佳的浸渍/裂解循环次数为3次,恒温氧化120 min,失重率为15%;聚硅氮烷经高温裂解后最终生成氮化硅陶瓷.     

金属表面复合保护涂层的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了有机-无机复合溶胶。用提拉法将复合溶胶涂覆在不锈钢基板上，基板上的湿凝胶经热处理后便形成了透明保护涂层。对制备好的涂层进行了附着力和硬度等性能分析，分析结果表明：有机-无机复合溶胶易于成膜，且成膜具有很好的耐磨性、韧性和耐腐蚀性。     

炭纤维增强明胶复合材料的性能研究

制备了不同形式炭纤维增强的明胶复合材料,对不同复合材料的力学性能进行了测量与分析,并对复合材料的拉伸断口进行了观察,研究表明,长炭纤维增强明胶（CL/Gel)复合材料具有最高的拉伸强度,剪切强度和模量,而炭纤维毡增强明胶（CF/Gel)复合材料因内部存在较多的孔隙使其力学性能最差,因此,炭纤维毡不能用于增强明胶材料,由于纺织炭纤维布增强明胶（Cw/Gel)复合材料的纤维维束内亦有孔隙,炭纤维布的增强效果不及长炭纤维。     

碳／碳复合材料抗氧化陶瓷涂层研究进展

论述了碳／碳复合有效防护涂层的性能要求,总结了近年来抗氧化陶瓷涂层研究的结果。并分析了无贯穿裂纹的抗氧化碳／碳陶瓷涂层的研究方向。