高温氧化预处理对B4C—SiC／C复合材料自愈合抗氧化性的影响

考察了未经和经过１２００℃,１ｈ氧化预处理的两种Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ／Ｃ复合材料样品ＢＳ２０２０和ＢＳ１５３０在８００℃、１０００℃（干燥气）及１０００℃潮湿空气中的氧化行为。结果表明：经过１２００℃氧化预处理后,除了ＢＳ１５３０在８００℃（干燥空气）氧化过程的自愈合抗氧化性改善程度有限外,ＢＳ１５３０在１０００℃（干燥和潮湿空气）、ＢＳ２０２０在８００℃（干燥空气）和１０００℃（干燥和潮湿空气）氧化过     

C—B4C—SiC复合材料抗氧化性能的研究

对碳／陶瓷复合材料（Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ）的抗氧化性能进行了研究。结果表明：Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ复合材料抗氧化性能比碳素材料大大提高，而且烧结助剂对Ｃ－Ｂ４ＣＳｉＣ复合材料的抗氧化性能影响很大。在复合材料中分别加入了Ａｌ，Ａｌ２Ｏ３，Ｎｉ，Ｔｉ，ＴｉＣ，Ｓｉ等不同烧结助剂，发现添加Ｎｉ的材料抗氧化性能最佳，经１０００℃氧化１５ｈ后，氧化度小于０．５％；加入Ｔｉ，Ｓｉ和ＴｉＣ的次之，不加烧结助剂的又次之     

B4C／C复合材料高温氧化过程中的结构变化模型的研究

在用混合磨碎法制备Ｂ４Ｃ／Ｃ复合材料的基础上,考察了不同条件对复合材料氧化失重速率的影响,然后讨论了上述各因素对复合材料抗氧化性能的影响机制,并对复合材料结构与其自愈合功能的性进行了分析,在此基础上建立了复合材料高温氧化过程的结构变化模型。     

C－B_4C－SiC复合材料抗氧化性能的研究

对碳／陶瓷复合材料（Ｃ－Ｂ＿４Ｃ－ＳｉＣ）的抗氧化性能进行了研究，结果表明：Ｃ－Ｂ＿４Ｃ－ＳｉＣ复合材料抗氧化性能比碳素材料大大提高，而且烧结助剂对Ｃ－Ｂ＿４Ｃ－ＳｉＣ复合材料的抗氧化性能影响很大。在复合材料中分别加入了Ａｌ，Ａｌ＿２Ｏ＿３，Ｎｉ，Ｔｉ，ＴｉＣ，Ｓｉ等不同烧结助剂，发现添加Ｎｉ的材料抗氧化性能最佳，经１０００℃氧化１５ｈ后，氧化度小于０．５％；加入Ｔｉ，Ｓｉ和ＴｉＣ的次之，不加烧结助剂的又次之，加入Ａｌ和Ａｌ＿２Ｏ＿３的最差。     

C／C复合材料磨擦性能研究

对国产C／C复合刹车材料进行了低速度低能载条件下的地面惯性动力试验,结果表明,C／C复合刹车材料在较低能量条件下具有较高的磨擦系数,在磨擦速度－磨擦系数关系图上,最高磨擦系数出现在12m/s的磨擦初速度前后,同时对磨擦面比压进行调整,发现在低速刹车时,随着比压增加,磨擦系数下降。     

炭基体结构状态对C/C复合材料抗烧蚀性能的影响

碳基体在C／C复合材料的组成中占有很大的比重，因此炭基体不同的结构状态往往对C／C复合材料的各项性能有显著的影响。本文利用不同的原料和加工工艺制备出了三种具有不同炭基体的C／C复合材料，这三种碳基体分别是热解炭，沥青炭以及解热炭－树脂炭混合炭基体。对这三种材料多项性能的测试结果表明，炭基体的结构状态如石墨化度，炭片层结构的取向度的不同对C／C复合材料的各项性能均有显著的影响；基本趋势是C／C材料的石墨化度越高，材料的导电性能，导热性能以及抗烧蚀性能越好，压缩强度越低。三种炭基体中沥青炭基体沿纤维轴向的取向度最低，其抗烧蚀性能最差。     

(SiC,TiB2)/B4C复合材料的微观结构及性能

以B4C与Si3N4和少量SiC,TiC为原料,Al2O3和Y2O3为烧结助剂,烧结温度为1 800～1 880℃,压力为30 MPa的热压条件下制备(SiC,TiB2)/B4C复合材料.用透射电子显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析进行显微结构分析.结果表明:在烧结过程中反应生成了SiC,TiB2和少量的BN.复合材料的主晶相之间有长棒状架构弥散相和束状弥散相,在部分B4C晶粒内部出现了内晶结构.结合对复合材料性能的分析表明:新形成相、均匀细晶和棒状结构对提高材料的性能具有重要作用.通过对材料断口形貌和裂纹扩展模式分析认为,复合材料的断裂机制主要为裂纹偏转.     

氧化气氛对B4C-SiC/C复合材料自愈合抗氧化性的影响

考察了氧化气氛对Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ／Ｃ复合材料自愈合抗氧化性的影响,对复合材料的恒温氧化行为进行了实验研究。结果发现：在某个临界值以下,空气流量的增加主要是加速氧气向材料内部扩散。     

纤维含量对C／C复合材料力学性能的影响

研究了炭纤维含量对C/C复合材料力学性能的影响,用扫描电镜（SEM）对材料的断口进行分析,结果表明：当炭纤维的体积分数小于8.3%时,随着炭纤维体积分数的增加,复合材料的抗折强度逐渐升高;之后,随着炭纤维的体积分数的增加,复合材料的抗折强度逐渐下降,短纤维增强C/C复合材料的断口特征为大量纤维拔出,其断裂过程为界面破坏所控制。     

炭纳米纤维添加剂对炭/炭复合材料力学性能影响

采用等温CVI工艺制备出5种不同炭纳米纤维含量（质量分数分别为0，5％，10％，15％和20％）的炭／炭复合材料。发现添加炭纳米纤维的炭／炭复合材料具有很高的力学性能，在加入炭纳米纤维为5％时，相对于没有添加炭纳米纤维的炭／炭复合材料，弯曲强度增大了76．3％，弹性模量增大了55．5％，但添加量增大到20％时，强度和模量都逐渐降低。     

电化学氧化处理对碳纤维及EP复合材料性能的影响

利用电化学氧化法对碳纤维（CF）进行表面改性处理,并将改性CF用于改性环氧树脂（EP）,研究了CF处理前后纤维复丝拉伸强度和EP／CF复合材料的力学性能。结果表明,氧化处理改善了CF与基体的粘结性;经电化学氧化处理后CF的表面羟基含量提高39．96％,羧基／酯基含量提高141．06％,活性碳原子数增加34．28％;随着氧化电流密度的增加,CF复丝的拉伸强度和复合材料的层间剪切强度均呈现先增大后减小的变化趋势,当电流密度为0．2A／m^2时,复合材料的层间剪切强度提高31．70％。     

预制体结构对炭／炭复合材料力学性能影响

四种用于制备炭／炭（C／C）复合材料的预制体，即1K发布叠层坯体（1#坯体），3K发布叠层坯体（4#坯体），发市 炭纸叠层坯体（2#坯体），特殊炭毡 发布叠层坯体（3#坯本），并探索了预制体结构对C／C复合材料力学性能影响．研究表明：用1#坯体制备的C／C复合材料弯曲强度最高，2#坏体制备的材料弯曲强度最低，随著炭纤维（CF）体积含量的增加，用四种坯体制备的材料弯曲强度增大。确定了弯曲强度的优化配方．     

基体炭对无粘结剂C/C复合材料性能的影响

研究了在相同的工作制度下，基体炭（生石油焦）的热物理性质，机械 化学处理后的主要特征（粒径、比表面、含氧官能团），结果表明，在所选用的基体炭源中，荆门生焦更适合作为无粘结剂C／C复合材料的基体炭。     

酸化处理对纳米碳纤维及其复合材料性能的影响

本文采用浓酸(浓硫酸/浓硝酸)氧化法对纳米碳纤维进行表面处理,在水热和超声分散条件下,制备纳米碳纤维/环氧树脂复合材料.X射线光电子能谱分析表明,酸化处理在纳米碳纤维表面引入了羟基和羧基等能参与环氧树脂固化反应的官能团.流变试验结果表明,酸化处理在一定程度上提高了复合材料流体的流动性.断裂韧性测试结果和扫描电子显微镜(SEM)分析也显示了酸化处理能有效改善纤维与树脂的界面结合状况,提高复合材料的断裂韧性.     

热压碳化硼氧化行为及其对摩擦特性的影响

研究了热压碳化硼在973－1273K的氧化行为及其对摩擦性能的影响。氧化试样用X射线衍射分析其成分。用电子显微镜观察其微观形貌。结果表明,氧化试样表面生成一层薄而透明的B2O3薄膜。由于B2O3与B4C材料的热膨胀系数相差甚远,因而冷却时发生龟裂B2O3继而与空气中的水蒸汽发生反应,生成白色的H3BO3。H3BO3是一种固体润滑剂,当其出现于碳化硼摩擦副表面,可将摩擦系数由未经氧化处理的B4C／B4C摩擦副的0．25－0．35降至0．05左右,但氧化温度达1273K时,由于表面氧化腐蚀较严重,可能造成表面颗粒剥落,不利于降低摩擦系数。     

炭毡/炭复合材料的氧化防护

以磷酸和氢氧化铝为原料，配制了不同P／Al摩尔比的酸式磷酸盐溶液，通过浸溃法，对炭毡／炭复合材料的氧化防护进行了研究。结果表明，提高P／Al摩尔比可以增加材料抗氧化性。经P／A1摩尔比23：1的溶液浸溃，800□热处理后的炭毡／炭复合材料在600□下氧化几乎没有失重。     

碳纤维直径对结构和性能的影响

借助于光学显微镜、扫描电镜和单丝的机械、电性能测试,探讨了PAN原丝直径对预氧丝和碳纤维模截面结构、碳纤维抗张强度、电阻率的影响。结果表明:预氧丝的芯直径随丝的直径增大而增大;粗碳纤维的结构不均匀性比细纤维严重,且在较粗的碳纤维横截面上会出现中空。在一束碳纤维中,随着纤维直径增大,单丝抗张强度下降,电阻率上升。     

C/C复合材料高温抗氧化性的研究进展

C／C复合材料高温氧化性限制了其在高温领域的更广泛应用。结合国内外近年关于C／C复合材料高温抗氧化性的研究报道。简要介绍了C／C复合材料氧化机理，从内部保护和外部涂层两个角度总结了今年来抗氧化性能的研究结果，并提出了对C／C复合材料高温抗氧化性研究方向的一些看法。     

热处理温度对炭/炭复合材料性能的影响

对同一种炭／炭复合材料，经过不同温度热处理后的微观结构、石墨化度、导热系数、抗弯强度和摩擦磨损性能进行了对比研究。试验表明：随着最终热处理温度的提高，易石墨化的热解炭偏振光下光学活性增强，而难石墨化的热解炭微观结构几乎没有变化；炭／炭复合材料的晶粒逐渐长大，层面间距缩小，石墨化度有较大提高；平行炭布方向的导热系数和垂直炭布方向的导热系数均有上升。同时，由于基体炭与炭纤维两者热膨胀系数的差别，热处理温度的提高，降低了基体与增强纤维的的结合强度，使炭／炭复合材料的抗弯强度降低。试验还表明：随着热处理温度的提高，炭／炭复合材料的摩擦表面逐渐形成薄而致密的自润滑膜，摩擦系数在经过一个峰值后趋于平稳状态，磨损量下降明显。经l800℃热处理的质量损失主要是由氧化造成的。