SiC纤维增强钛合金基复合材料界面热稳定性研究

本文利用扫描电镜和能谱分析手段，对连续SiC纤维增强钛合金基复合材料的界面热稳定性和界面反应机制进行了分析和研究。     

CVD SiC涂层SiC纤维增强SiC复合材料的研究

本文采用CVD技术对KD-1 SiC纤维作涂层处理,再通过聚碳硅烷浸渍裂解法制备单向SiCf/SiC复合材料.研究了不同沉积时间的CVDSiC涂层对SiCf/SiC复合材料性能的影响,同时运用SEM研究了SiC纤维表面SiC涂层的形貌.结果表明:经过5小时CVDSiC涂层SiCf/SiC复合材料具有良好的力学性能和抗氧化性能.     

聚碳硅烷SiC纤维的高温氧化行为研究进展

概述了聚碳硅烷前驱体制备的SiC纤维高温氧化研究进展,讨论了SiC纤维的三类氧化类型,总结了近几年来国外对SiC纤维高温氧化机理研究进展,分别讨论了不同氧分压、不同CO2分压、水蒸气、盐份等不同气氛下对SiC纤维高温氧化行为的影响.     

微孔二氧化硅膜的制备、氢气分离以及水热稳定性研究

利用溶胶-凝胶法在Υ-Al₂O₃/α-Al₂O₃多孔支撑体上合成了微孔二氧化硅膜,并用IR、TG、FESEM、N₂吸附以及气体渗透等手段对二氧化硅膜进行了研究.结果表明,200℃时H₂的渗透率达到2.3×10^-7mol·m^-2·Pa^-1·s^-1,H₂/CO₂的分离系数为8.0,然而当二氧化硅膜长期暴露于潮湿环境时,由于水气与孔表面羟基相互作用引起二氧化硅膜孔结构的崩溃,最终导致H₂渗透率和H₂/CO₂分离系数剧烈下降.     

SiC（N）纤维的研制进展

对耐高温ＳｉＣ（Ｎ）纤维的研制进行了综述，重点是和先驱体转化法纤维的研制。控制纤维组成尤其是杂质含量，以及掺杂其他元素抑制相转变，是提高纤维耐温性能，增加致密度的有效途径。     

聚苯胺微纤维的热稳定性

以对甲苯磺酸(TSA)为掺杂剂合成的平均直径为160 nm纤维形貌聚苯胺(PA n i-TSA)为研究对象,采用SEM、TGA、FT-IR、XRD及XPS等分析手段探讨了热处理温度对其电导率、形貌及结构的影响。结果表明,在空气气氛中,PA n i-TSA微纤维样品的室温电导率在热处理温度低于150℃时具有良好的稳定性;当热处理温度超过150℃后,因掺杂剂TSA从聚苯胺分子链中脱出而导致其电导率逐渐下降;当热处理温度为250℃时,样品的电导率比热处理前下降了9个数量级。随着热处理温度的升高,纤维形貌的PA n i-TSA的平均直径增大,其结晶度也逐渐下降。     

超耐热SiC纤维的研究

扼要地评述了以有机硅聚合物为先驱体的SiC纤维的制备,以及通过降低纤维中的含氧量和控制微晶增长等手段,来提高纤维的高温稳定性和力学性能的方法。     

碳化硅晶须增强ZL101A复合材料的热循环处理

研究了不同热循环次数对复合材料组织与性能的影响规律。性能测试结果表明，在１５￣３００℃热循环条件下，随循环次数的增加，ＳｉＣｗ／Ａｌ复合材料的拉伸强度明显下降，并且硬度略有降低。透射电镜观察结果表明，经１０００次热循环后，复合材料界面处出现一些新相，破坏了循环处理前良好的界面结合。     

快速烧成连续碳化硅纤维的表面分析

以聚碳硅烷（PCS）为先驱体；经熔融纺丝、不熔化处理和快速烧成工艺制备出性能较好的连续碳化硅（SiC)纤维。采用XPS、SEM、TG等方法对所得SiC纤维的表面结构组成和热稳定性进行了分析，并探讨了快速烧成方式下引起纤维抗拉强度降低的主要原因。结果表明：快速烧成的SiC纤维表层有富含游离碳的热解沉积物，对纤维的热稳定性产生不利影响，采用超声清洗可以将其快速除去；表层缺陷是引起SiC纤维抗拉强度下降的主要原因。     

组成和结构对连续SiC纤维电阻率的影响

通过烧成制备了电阻率量级大小不同的三种连续SiC纤维, 对纤维的元素组成、结晶性能和表面结构进行了分析. 结果表明: 通过调整不熔化及烧成工艺参数可以获得电阻率量级不同的连续SiC纤维. 当纤维表层具有一定厚度的高富碳层结构时, 纤维的电阻率受整体自由碳含量与结晶性能的影响不再显著, 此时, 纤维将具有较低的电阻率. 富碳层的产生与不熔化纤维烧成时分解产生的烃类小分子的重新裂解沉积有关. 通过低温氧化除去纤维表面的富碳层可以使纤维电阻率增大. 表面结构对连续SiC纤维的电阻率大小有重要影响.     

高硅铁尾矿合成SiC粉体技术研究

以高硅铁尾矿为主要原料,利用碳热还原法合成了SiC粉体。分析了合成过程的反应机理,探讨了配碳量和合成温度对合成过程的影响。结果表明,最终产物中β-SiC为主晶相,FexSiy为次晶相;影响合成SiC粉体最主要的因素是配碳量,其次是反应温度;在保证配碳过量的情况下,保温时间和氩气流量对合成产物的影响不是很明显;产物晶粒存在多种几何形状,其中SiC晶粒多以片状、柱状、球状形式存在,并且晶粒表面比较光滑,晶粒的尺寸分布不均匀。合成SiC的最佳工艺参数为:n(C):n(SiO2)=5,合成温度1500℃,恒温时间8h,氩气流量0.6L/min。     

高温隔热用微纳陶瓷纤维研究进展

陶瓷纤维具有密度低、强度高、耐高温、抗氧化和耐机械震动性能好等优点,是空天飞行器、核能发电和化工冶金等热防护领域所需的关键高温隔热材料.传统陶瓷纤维直径粗(?>5μm)、脆性大、热导率高,在实际隔热领域应用中受到了极大限制.减小纤维直径,制备微纳陶瓷纤维,不仅有利于提高纤维力学性能,还有望改善其高温隔热性能,近年来引起...     

晶硅切割废料在碳化硅及其复合材料中的应用进展

光伏产业晶硅切割废料的传统回收工艺复杂且高纯硅的分离难度大、回收率低.而将废料提纯后直接制备碳化硅及其复合材料不仅方法简单、有效避开了硅难于分离的问题,且废料利用充分、制品多样化.从利用废料制备碳化硅粉体、碳化硅致密陶瓷、碳化硅多孔陶瓷、碳化硅/氮化硅复合材料、碳化硅基高温红外发射涂料以及碳化硅颗粒增强合金等方面综述了这一方向的研究进展,并基于该领域存在的一些主要问题,对未来的研究提出了几点建议.     

一步法合成高纯度碳化硅粉体的研究

利用液态硅为原料, 以碳和二氧化硅粉末组成的混合物作为催化剂, 通过液态硅与一氧化碳之间的气-液相碳热反应, 一步合成了高纯度的碳化硅微细粉体, 制得的碳化硅粉体的平均颗粒尺寸为D₅₀=0.41μm. 利用XRD、SEM、激光粒度分析和元素分析对粉体进行了表征, 并讨论了碳化硅粉体的形成机理.     

具有微波吸收功能的掺混型碳化硅纤维的研制

本文运用超声将平均粒径３０ｎｍ的超细金属钴粉均匀分散到聚碳硅烷中，通过熔融纺丝、不熔化处理、烧结，制备出具有良好力学性能、电阻率连续可调的掺混型磁性碳化硅陶瓷纤维。这种纤维与环氧树脂复合制备的三层结构吸波材料具有良好的微波吸收特性。运用ＷＡＸＤ研究了纳米钴粉在陶瓷纤维内的存在状态。     

Ti3AlC2体材料的高温临氢行为研究

实验研究了Ti₃AlC₂体材料在700~1000℃氢气氛中的热稳定性。通过XRD、SEM、EDS、XPS和Raman分析手段对反应产物和材料形貌进行了表征, 通过热力学软件Factsage对气体产物进行了理论模拟。在700~1000℃氢气氛(低O压)条件下, 固态产物是Al₂O₃、TiO₂和石墨, 气态产物是CH₄, 未检测到氢化物的生成。SEM分析表明, 样品表面未生成明显的孔洞和裂缝。通过Ti₃AlC₂临氢前后的物相及形貌变化分析结果, 初步表明这种材料具有良好的抗氢性能, 可能的原因是反应产物中生成的氧化物对Ti₃AlC₂基体起到了保护作用。