化学气相渗C／SiC材料结构与性能的研究

采用碳布层叠然后用化学气相渗方法制备了Ｃ／ＳｉＣ复合材料，这种材料纤维与基体间的界面是决策材料力学行为的重要因素，带有热解碳作为界面层的Ｃ／ＳｉＣ材料，在断裂进表现出大范围的脱粘，纤维与周围的基体不同发生断裂，有大量的纤维拨出，断口类似毛刷，无界央层材料表现为脆性平面断口，裂纹直接通过纤维和基体向前扩展，没有发生脱粘。     

化学气相渗（CVI）C／SiC复合材料性能控制

本研究用化学气相渗技术制备了四种Ｃ／ＳｉＣ复合材料：在ＣＨ３ＳｉＣｌ３＋Ｈ２（普通）＋Ａｒ（高纯）系统中制各了两种材料：材料Ａ为１Ｋ炭布层叠无热解炭界面层，材料Ｂ为１Ｋ炭布层叠有热解炭界面层；在ＣＨ３ＳｉＣｌ３＋Ｈ２（高纯）＋Ａｒ（高纯）系统中制备了另两种材料：材料Ｃ和材料Ｄ分别为１Ｋ、Ｔ３００炭布层叠有热解炭界面层．分别对其中每两种材料进行了相互比较，研究了骨架纤维、界面层及基体对整个复合材料性能的影响；通过控制上述三方面因素可以对Ｃ／ＳｉＣ复合材料的总体结构进行设计从而控制其材料最终性能。     

化学气相沉积碳化硅薄膜的研究

在较低温度（１３６０℃）下采用化学气相沉积法分别在单晶硅和单晶碳化硅基体上成功地生成多晶和单晶碳化硅膜。用氢气作为载体，反应气相为硅烷为甲烷。当温度低于１３００℃时，生成膜的质量明显降低，易于脱离基体。１３６０℃温度下沉积生成的碳化硅膜与基体附着力强，不易被磨擦掉。ＸＲＤ和ＩＲ分析表明生成的ＳｉＣ膜为六方结构型的ａ－ＳｉＣ。运用同位素１２Ｃ和１３Ｃ进行了在Ｓｉ１２Ｃ单晶基体上外延生长Ｓｉ１３Ｃ膜层     

电泳沉积时间和热处理对碳纳米管增强C/SiC复合材料力学性能的影响

采用电泳沉积法结合化学气相渗透技术制备碳纳米管二次增韧的连续碳纤维增韧碳化硅(CNTs-C/SiC)复合材料。通过改变热解碳(PyC)界面上电泳沉积CNTs的时间,控制C/SiC复合材料中CNTs的含量,通过测试拉伸强度和断裂功,研究了CNTs含量及热处理对复合材料力学性能的影响。结果表明:在C/SiC复合材料PyC界面层上电沉积CNTs,能够大幅提高材料的拉伸强度和韧性。电沉积CNTs时间为5、8和10min时,CNTs-C/SiC复合材料的拉伸强度和断裂功分别提高了10.7%、39.3%、45.2%和31.1%、35.9%、46.5%。对未电沉积、电沉积8和10min的CNTs-C/SiC复合材料进行1 800℃热处理,发现材料的拉伸强度分别提高了64.4%、39.4%和49.5%。     

火焰法沉积金刚石过程中碳与基底的反应

在大气中采用火焰法在单晶硅（Ｓｉ）基底上沉积金刚石薄膜，研究了在沉积过程中Ｃ与Ｓｉ基底的反应。结果表明：气相小的碳原子首光大基底表面被吸附，然后扩散进入基底并与基底反应，在较高的温度（＞１１５０℃）下，碳与基底反应形成碳化硅（ＳｉＣ）；在较低温度（＜９５０℃）下，没有发现形成ＳｉＣ。当碳原子在基底表面过饱和以后金刚石开始成核。     

CVI法制备三维碳纤维增韧碳化硅复合材料

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）     

火焰法沉积金刚石过程碳与基底的反应

在大气中采用火焰法在单晶硅基底上沉积金刚石薄膜，研究了沉积过程中Ｃ与Ｓｉ基底的反应。结果表明：气相中的碳原子首先在基底表面被吸附，然后扩散进入基底并与基底反应，在较高的温度下，碳与基底反应形成碳化硅；在较低温下，没有发现形成ＳｉＣ．当碳原子在基底表面过饱和以后金刚石开始成核。     

TiB2／SiCw复合材料增韧机理的微观分析

在ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ基体中加入适量的ＳｉＣｗ可以明显地提高其断裂韧 性ＫＩＣ，其它机械性能也有不同程度的改善。ＳＥＭ、ＴＥＭ微观分析表明：在具有较高ＫＩＣ值的ＴｉＢ２／ＢｉＣｗ陶瓷复合材料中，ＳｉＣｗ与ＴｉＢ２晶粒之间有较适宜的界面结合，两相之间未发现有明显的界面化学反应用，当该复合材料发生断裂时，其内部出现晶须拔出，裂纹桥连，裂纹偏转三种增韧机制。     

在常压下制成有类似金刚石结构的碳

据报道 ,在常压和不超过 10 0 0℃的温度下可将ＳｉＣ加工成纳米结晶和微结晶性有金刚石结构的碳。在一高温炉中 ,ＳｉＣ试样与含 1%～ 3.5 %Ｃｌ2 和 2 %以下的Ｈ2 的氩气流接触 ,ＳｉＣ与Ｃｌ2 反应生成挥发性ＳｉＣｌ4,留下纳米孔、有类似金刚石结构的碳素镀层。这种材料比所谓的类金刚石碳硬 ,更耐弹性变形 ,虽然它不能完全与结晶性金刚石一模一样 ,但这种有金刚石结构的材料可能应用于多种用途 ,如刹车垫用超硬衬层在常压下制成有类似金刚石结构的碳     

涂层工艺对C/C复合材料结构和弯曲性能的影响

采用热处理和包埋工艺制备了Ｃ／Ｃ复合材料的ＭｏＳｉ２／ＳｉＣ抗氧化涂层,对组织结构、界面、弯曲断口进行了显微观察,分析了氧化保护涂层及其工艺对其机械性能的影响,结果表明,该工艺在Ｃ／Ｃ复合材料表面生成涂层的同时,使基材内部的界面也被硅化;并且发现,热解炭基体比炭纤维更易与Ｓｉ反应生成ＳｉＣ。Ｃ／Ｃ复合材料经涂层工艺处理后,弯曲强度降低;热处理过程中发生的材料氧化是弯曲强度下降的主要原因     

常压烧结莫来石／氧化锆／碳化硅复相陶瓷的研究

本文对莫来石／氧化锆／碳化硅复相陶瓷进行了Ｎ２气氛中常压烧结的研究。实验结果表明：ＳｉＣ粒子添加量≤２０ｖｏｌ％，材料均可致密烧结并可获得均匀的微观结构。ＳｉＣ粒子的加入使材料人力学性能较莫来石／氧化锆陶瓷有明显的提高，并在ＳｉＣ含量为１０ｖｏｌ％时达到峰值，室温强度和断裂韧性分别为６０１ＭＰａ和５．８ＭＰａ＾Ｃ２，接近热压材料。     

含炭耐火材料中Si与SiC抑制碳氧化的机理

本文报导了含炭耐火材料氧化过程中Ｓｉ、ＳｉＣ所发生的氧化还原反应。脱碳层中Ｓｉ和ＳｉＣ所发生的氧化还原反应对含炭耐火材料的抗氧化性起着重要作用。文中解释了在反应ＳｉＣ＋２ＣＯ→ＳｉＯ２十３Ｃ不能进行热力学温度内，ＳｉＣ仍能对含炭耐火材料中碳的氧化有抑制作用的原因．从而进一步阐明了Ｓｉ和ＳｉＣ通过ＳｉＣ气相扩散到脱碳层，再氧化生成ＳｉＯ２，沉积在气孔壁上，堵塞气孔的抗氧化机理．     

超声波处理对SICp／聚碳硅烷填充体系形态结构的影响

本文利用扫描电子显微镜研究了ＳｉＣｐ／聚碳硅烷填充体系的形态结构。为了改善填充体系中ＳｉＣｐ在基体中的分散及两相的界面结合，作者在制备该填充体系的过程中运用超声波对该体系进行了处理，取得了良好的效果。     

高温气冷堆包覆燃料颗粒－致密热解碳层包覆工艺研究

致密热解碳层是高温气冷堆包覆燃料颗粒必要的组份，本文介绍了致密热解碳层的功能和要求，研究了热解沉积温度对热解碳密度，沉积效率和沉积速率的影响。制备密度为１．９０±０．１０ｇ／ｃｍ３．致密热解碳层的温度范围是１３６０～１４２０℃，根据试验研究所获得的数据进行了工艺设计，实验结果与预期值基本符合。     

SiC材料生产方法综述

本文对六十年代以来生产碳化硅材料（ＳｉＣ）及炭／碳化硅（Ｃ／ＳｉＣ）复合材料的生产方法作一综合评述，并从材料的内部结构、组成、最终产品性能，原材料及设备方面将这些生产方法大致做一比较。有兴趣及需要研制或生产这类材料者可以此作为参考。根据自己现有的条件和用途选择适合的方法。     

高温气冷堆包覆燃料颗粒研究—热解碳化硅的强度和弹性模量

本文介绍高温气冷堆包覆燃料颗粒ＳｉＣ层强度和弹性模量的测定方法及热解沉积温度对ＳｉＣ强度和弹性模量的影响。     

Al2O3／SiCw陶瓷材料晶须拔出的有限元分析

采用有限元的方法分析了Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｗ陶瓷材料晶须拔出时中的应力状态及应力分布，研究了晶须拔出时材料界面的断裂模式。结果表明：当裂纹扩展到晶须时，在裂纹尖端附近晶须与基体界面处存在较大的剪应力，从而使界面首先发生剪切破坏，当晶须在裂纹面之间桥联时，由于晶须与基体界面存在较大的径向拉应力而使界面首先发生径向拉伸破坏。     

陶瓷的快速经济连接法

研究人员长期以来一直在寻求经济的连接方法,从而使工程人员将简单的部件组成大型的组件,而不必用风险大的操作烧结复杂部件。ＮＡＳＡＬｅｗｉｓ研究中心的研究人员在此领域取得重大成果,开发出快速、经济的碳化硅连接法。在１３５０℃下的４点弯曲试验中,ＳｉＣ-ＳｉＣ连接处的强度高于２６０ＭＰａ,在应用金刚砂反主尖连接碳化硅的试验中,断裂通常在单块中发生,而不是连接处。研究人员对ＳｉＣ单块和由碳和ＳｉＣ纤维增强的复合材料进行试验,一般情况下,连接时间约为３０ｍｉｎ,而且不需高温夹具或热压,任何轻便的加热器件在此领域都可以…     

C/C-SiC梯度基复合材料氧化行为研究

研究比较了Ｃ／Ｃ－ＳｉＣ梯度基复合材料和Ｃ／Ｃ复合材料的氧化行为．实验结果表明：ＳｉＣ通过占据表面活性点提高了共沉积基体的氧化起始温度;由于减少了碳与氧的接触面积,阻挡氧化凹坑的扩展,降低了材料的氧化质量损失速率．利用ＳＥＭ观察了梯度基复合材料微观氧化过程     

聚碳硅烷—沥青共混体流变与纺丝研究

聚碳硅烷和沥青分别是转化ＳｉＣ纤维和碳纤维的先驱体。两者共混和共聚就可以得到一种新功能纤维——ＳｉＣ－Ｃ纤维的先驱体，该先驱体的可纺丝性直接与聚碳硅烷和沥青的性质相关。本文从流变性能与可纺丝性的相关性研究了聚碳硅烷——沥青共混体熔体纺丝条件，对于制备ＳｉＣ—Ｃ纤维时，选择组分材料和共混工艺有指导意义。