炭/炭复合材料MoSi2/SiC抗氧化涂层的研究

采用包埋法制备C／C复合材料抗氧化MoSi2／SiC梯度涂层，同时对抗氧化涂层的形成、组织结构以及抗氧化性能与渗料的关系和抗氧化机理进行了研究。结果表明：采用包埋法制备的C／C复合材料抗氧化MoSi2／SiC梯度涂层致密，但有少量裂纹，涂层有良好的抗氧化效果。当硅与SiC保持一定的比例，渗料中MoSi2的含量为50％时，涂层具有最好的抗氧化效果；当MoSi2与SiC保持一定的比例，渗料中硅的含量为20％时，涂层具有最好的抗氧化效果。     

MoSi2-Ti3SiC2复合材料制备及抗氧化性能

将Mo-Si-Ti-C机械合金化粉末进行放电等离子烧结(SPS)制备得到MoSi2 -Ti3 SiC2复合材料.采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜分析(SEM)等手段对烧结试样进行组织结构分析,并对其进行了300～1 200℃12h的等温氧化试验.研究结果表明,MoSi2-Ti3SiC2复合材料在高温氧化气氛下,具...     

原位SiC颗粒对SiCP/MoSi2抗氧化性能的影响

利用热重量分析法(简称TGA法)、X-射线衍射(X-Ray)、SEM和氧化动力学分析等手段研究了原位反应高温热压一次复合工艺所制不同百分含量原位SiC颗粒增强的SiCP/MoSi2在800～1 200 ℃的抗氧化性能.结果表明,SiCP/MoSi2复合材料的抗氧化性能强于纯MoSi2材料;适量原位SiC颗粒的生成可以提高SiCP/MoSi2复合材料的抗氧化性能;材料氧化反应生成的SiO2层的致密性影响其氧化活化能及抗氧化性能,SiO2层越致密,氧化活化能越高, 抗氧化性能越好.     

TiC-TiB2/MoSi2复合材料的制备及力学性能

以MoSi2、Ti和B4C粉为原料,采用高温热压技术原位合成不同体积百分数TiC-TiB2强韧化MoSi2复合材料,研究了TiC-TiB2颗粒对MoSi2基体材料显微组织结构和力学性能的影响.实验结果表明,采用MoSi2、Ti和B4C粉为原料进行热压原位合成是可行的.30%TIC-TiB2/MoSi2复合材料的抗弯强度和维氏硬度分别达到468.3 MPa和17 070,与纯MoSi2比较,分别增加了63.2%和83.5%.随着TiC-TiB2体积分数的增加,TiC-TiB2/MoSi2复合材料的晶粒大小明显细化,断裂方式由沿晶断裂为主向穿晶断裂为主转变,强化机制是细晶强化和弥散强化.     

低压等离子喷涂 TaSi2/MoSi2 涂层组织结构及性能研究

采用低压等离子喷涂技术制备了 TaSi2/MoSi2 涂层。 通过 XRD、 SEM 、 EDS 等手段分析了涂层氧化前后 组织结构及相结构。 结果表明, TaSi2/MoSi2 涂层呈现典型的层状结构, 组织结构均匀致密 , 孔隙率为 3.1%; 涂 层由 TaSi2 和 MoSi2 两相组成, 喷涂过程中未发生相结构转变; 空气中 1650℃氧化 30min 后, 涂层表面生成致密 和玻璃态 SiO2 保护膜, 涂层具有良好的自愈合能力 , 表现出良好的高温抗氧化性能。     

WSi2/MoSi2复合材料的低温氧化特征

通过热重分析法研究了WSi2 /MoSi2 复合材料在 4 0 0～ 70 0℃的氧化性能 ,采用X 射线和SEM分析了表面氧化相的组成和表面形貌。结果表明 :WSi2 /MoSi2 复合材料具有较低的低温抗氧化性 ,5 0 0～ 70 0℃氧化会发生“PEST”现象 ;6 0 0和 70 0℃氧化时的质量增重与时间近似于线性关系 ;大量MoO3 和WO3 等挥发性氧化相的形成 ,破坏了连续致密保护性SiO2 膜的形成 ,促进了裂纹的产生与扩展 ,导致颗粒分离 ,成为“PEST”现象发生的主要原因     

MoSi2—Mo5Si3复合材料的烧结工艺

系统研究了ＭｏＳｉ２－ｍＯ５Ｓｉ３复合材料的烧结工艺。结果表明,ＭｏＳｉ２－Ｍｏ５Ｓｉ３复合材料理想的烧结温度为１４００～１５００℃,保温时间为１．０～１．５ｈ,当Ｍｏ５Ｓｉ３含量为１６％时,ＭｏＳｉ２－Ｍｏ５Ｓｉ３复合材料具有最大的相对密度和硬度。     

钼及钼合金表面MoSi2抗氧化涂层的研究进展

钼及钼合金的高温氧化问题限制了其应用。MoSi2因其优异的高温抗氧化性能被认为是最适合工程应用的高温涂层材料。本文介绍了MoSi2的物理性能、抗氧化机理及其作为涂层材料的制备工艺,综述了国内外钼及钼合金表面MoSi2的单一及复合抗氧化涂层的研究进展,并对其未来发展方向进行了展望。     

Ti3SiC2/Cu复合材料的制备与性能

三元层状化合物Ti3SiC2兼具陶瓷和金属的性能,受到材料研究者的广泛关注.该文采用热压工艺制备Ti3SiC2/Cu复合材料,研究Ti3SiC2含量及烧结温度对复合材料密度、抗弯强度、弹性模量、电阻率等性能的影响.结果表明,复合材料的相对密度对其性能有着重要的影响.当Ti3SiC2的质量分数在60％～80％范围内,其它...     

炭/炭复合材料磷酸盐涂层的抗氧化性能

采用浸渍技术制备多种炭/炭复合材料磷酸盐抗氧化涂层.在700℃下测试涂层的抗氧化性能,结果表明:浸渍混合成分磷酸盐涂层的炭/炭复合材料的抗氧化性能明显高于浸渍单一成分磷酸盐涂层试样,其最佳抗氧化效果为20 h氧化的质量耗损率仅为0.98％.采用SEM观察相关试样氧化实验前后的表面形貌,发现单一磷酸锌或者磷酸锰的涂层在氧化时挥发严重,单一磷酸铝的涂层则发生团聚:混合组分的涂层成分的挥发则得到有效抑制,无团聚现象,并提出了混合磷酸盐的复合抗氧化机制.     

碳纤维增强铝基复合材料的研究现状

碳纤维增强铝基复合材料同时具备了增强材料和金属材料的优良特性,具有高强度、高模量、高耐磨性等特征,并且可以在导热、导电和高温下提供高强度、高弹性系数和高尺寸强度,在航空航天、汽车等行业的应用方面表现出巨大的发展空间.介绍了几种制备碳纤维增强铝基复合材料方法,从制备工艺、微观组织、力学性能等方面评述了制备的关键问题和研究...     

竹纤维表面碱处理对纤维增强树脂基摩擦材料摩擦学性能的影响

通过对竹纤维采用不同工艺的碱处理后,采用热压法制备改性竹纤维增强树脂基复合材料,并对竹纤维表面结构、复合材料的摩擦学性能以及磨损表面形貌进行研究。结果表明:对竹纤维进行碱处理,可有效提高纤维增强树脂基摩擦材料制动时的摩擦因数及摩擦因数稳定性。当NaOH溶液的质量浓度为200 g/L、处理时间为48 h时,该复合材料具有较好的摩擦磨损性能,平均摩擦因数由未处理时的0.21提高到0.26,总体积磨损率由2.57×10-7cm3/(N·m)降低至1.18×10-7 cm3/(N·m),摩擦因数偏差保持在0.08的较低水平。竹纤维经碱处理后木质素中的不同基本结构单元均发生不同程度的分解,表面变得粗糙,纤维束分裂成更小的纤维,纤维取向更接近轴向,提高了竹纤维与树脂基体界面粘结能力;同时经碱处理后的竹纤维可保持对基体和填料的强支撑作用,在高温下复合材料不易出现热衰退现象,摩擦学性能得到改善。     

短碳纤维含量对温压-熔渗工艺制备C/C-SiC复合材料力学性能的影响

以短切碳纤维为增强体,采用温压–熔渗工艺(WP-LSI)制备纤维体积分数分别为20%、25%和30%的C/CSiC复合材料,研究纤维含量对C/C-SiC复合材料力学性能的影响,并与国外同类产品进行对比。结果表明:随碳纤维含量增加,复合材料的开孔率降低,抗弯强度和抗压强度均提高,纤维体积分数为30%的复合材料密度达2.00 g/cm3,开孔率仅2.88%,其抗弯和垂直抗压强度分别为104.63 MPa和167.99 MPa,比纤维体积分数为20%的材料分别提高86.04%和44.76%,比国外同类产品分别提高2.03%和11.99%;随碳纤维含量增加,复合材料的破坏形式由假塑性破坏向脆性破坏转变。     

MoSi2弥散强化铜合金的密度研究

用高能球磨冷压烧结的方法制备了MoSi2弥散强化铜合金。分析了烧结温度、球磨方式和压坯密度对比的弥散强化铜合金烧结密度的影响。结果表明：烧结温度对其烧结密度的影响最大，其最佳烧结温度为950℃；球磨方式的影响次之，但湿磨比干磨效果好；压坯密度对烧结密度的影响不明显。     

Al_2O_3含量对碳纳米管增强Cu基复合材料性能的影响

利用机械合金化法(MA)、磁力搅拌法(MS)、放电等离子烧结工艺(SPS)制备材料样品,研究了Al2O3含量对碳纳米管(CNTs)增强Cu基复合材料性能的影响。结果表明,加入Al2O3与碳纳米管增强相后的Cu基复合材料与纯Cu相比,磨损率降低了70.9%~85.7%,维氏硬度提高了11.6%~24.5%。当添加1.0%CNTs和1.6%Al2O3(质量分数)时所制备的复合材料的综合性能最优:相对密度为97.5%,维氏硬度为75.2 HV,热导率为272.45 W/(m·K),电导率为4.39×107Ω-1·m-1。     

钢纤维对摩擦材料性能的影响

树脂基复合材料性能优异,被大量用做汽车制动材料.以酚醛树脂为基体,钢纤维为增强纤维,添加填料,采用热压法制成刹车片,并进行摩擦试验.通过试验研究了酚醛树脂基复合材料中钢纤维不同添加量(质量分数)对复合材料冲击强度、摩擦性能的影响.结果表明:该配方类型中,在100～300℃温度范围内,材料冲击强度先增大后减小,钢纤维质量分数为24%时为转折点;材料的摩擦系数先增大后减小,钢纤维质量分数为26%时为转折点;磨损率随钢纤维添加量的增加而增大,钢纤维最佳添加量为24%～26%.     

Influence of the fiber arrangement on the mechanical and thermo-mechanical behavior of short fiber reinforced MMCs

A unit cell approach is used to investigate the influence of the fiber arrangement (periodic and perturbed periodic) on the thermo-mechanical behavior of aligned short fiber reinforced MMCs. Two configurations are compared, staggered and unstaggered fibers, with the first one describing a more realistic composite. Whereas the global behavior of the composite is not strongly influenced by the arrangement, the local microstresses were found to differ significantly in the investigated arrangements. The failure behavior is considered at the microlevel via a damage indicator.     

连续纤维增强陶瓷基复合材料的研究进展

从基体和纤维的选择、增韧机理、制备工艺等方面综述了国内外连续纤维增强陶瓷基复合材料(FRCMC)的研究现状.介绍了纤维增韧陶瓷的几种主要增韧机制.着重阐述热压烧结法、化学气相渗透法、反应熔体浸渗法、先驱体转化法和溶胶-凝胶法等复合材料的制备工艺和原理,并分析各种制备工艺的优缺点.概述了连续纤维增强陶瓷基复合材料近年来在航空航天发动机、刹车系统、轻型光学反射镜及热保护系统等领域的应用.最后指出有待解决的问题和今后的主要研究方向.     

碳纤维表面状态及其对复合材料剪切性能的影响

采用X射线衍射仪和扫描电镜观察了碳纤维表面的微观结构以及复合材料的截面形貌,分析了进口碳纤维和国产碳纤维的表面状态差异,以及此差异对碳纤维复合材料进行层间剪切强度(ILSS)的影响.结果表明进口碳纤维表面粗糙度更大,沟槽深度和宽度均大于国产碳纤维.在树脂基复合材料中,进口碳纤维与树脂基体结合更为紧密,固化后形成制件的孔隙率更低,其室温和高温层间剪切强度都高于相应国产碳纤维体系.因此,尽管表面处理会对碳纤维表面造成一定的影响,但处理后得到的高粗糙度表面是纤维在复合材料中形成较强界面的根本原因.     

Determination of tensile,flexural properties and microstructural characterization of calcium carbonate filler reinforced polypropylene matrix composites

Calcium carbonate is one of the commonly used inorganic filler reinforcements in polypropylene matrix. In this research work, granules of chicken egg shell containing natural organic calcium carbonate resource has been introduced to reinforce in the polypropylene base material. The aim of this experimental study is to determine the tensile, flexural properties and to characterize the microstructures of granular chicken shell containing natural calcium carbonate reinforced in polypropylene. Chicken egg shells are crushed and sieved and granules of size 160μm are selected for reinforcement in the polypropylene matrix. The granules are then mixed with polypropylene base material with silane as a coupling agent proportionally in order to obtain four different proportions 10%, 20%, 30% and 40% on weight fraction basis with the aid of an extrusion machine. Experimental result have shown improvements in Tensile Modulus and Flexural Modulus of this newly processed natural organic calcium carbonate filler reinforced polypropylene composites, although it has not improved the tensile strength, flexural Strength and strain to fracture. The weight fraction ratio of the filler reinforced in the matrix which gave the highest tensile and flexural modulus is 20% and 10%, respectively.