B_4C-SiC/C复合材料高温自愈合抗氧化性能研究 Ⅰ 复合材料恒温氧化行为研究

制备了Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ／Ｃ复合材料，并对其在８００℃，１０００℃，１２００℃的恒温氧化行为进行了考察。在实验基础上，分析了影响其氧化行为的主要因素，并对复合材料的自愈合抗氧化性进行了初步评价。结果表明，复合材料在氧化过程中表现出自愈合抗氧化特性，这种性能依赖于复合材料中的Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ的含量、配比及氧化温度和氧化气氛。经过分析认为，复合材料的自愈合抗氧化性的差异可归因于在氧化条件下，复合材料表面生成陶瓷氧化物Ｂ２Ｏ３与ＳｉＯ２的速率、含量及其物性（粘性、对基体材料的润湿性、挥发性和对氧的扩散系数）的不同。     

B_4C-SiC/C复合材料高温自愈合抗氧化性能研究 Ⅱ复合材料结构变化与其自愈合抗氧化相关性研究

用扫描电镜观察了复合材料高温氧化后的表面形貌，通过对复合材料断面ＳＥＭ考察获得了复合材料氧化后表面陶瓷层的厚度，据此对复合材料氧化过程中的结构变化与其自愈合抗氧化的相关性进行了分析。结果表明：８００℃氧化时，复合材料表面的陶瓷层主要由Ｂ２Ｏ３／ＳｉＣ粒子组成，复合材料中Ｂ４Ｃ含量高及Ｂ／Ｓｉ比大时，可实现较好的自愈合抗氧化；１０００℃氧化时，ＢＳ２０１０和ＢＳ２０２０复合材料样品表面形成了熔融流动性好的硼硅酸玻璃相，有着良好的自愈合抗氧化性；１２００℃氧化时，随着复合材料中ＳｉＣ含量及陶瓷总含量的增加，复合材料（ＢＳ２０２０和ＢＳ１５３０）表面趋于形成致密的硼硅酸玻璃相，从而有利于高温自愈合抗氧化。     

B4C—SiC／C复合材料高温自愈合抗氧化性能研究：Ⅱ 复合材料结构变化 …

用扫描电镜观察了复合高温氧化后的表面形貌，通过对复合材料断面ＳＥＭ考察获得了复合材料氧化后表面陶瓷层的厚度，据此对复合材料氧化过程中的结构变化与其自愈合抗氧化的相关性进行了分析。结果表明；８００℃氧化时，复合材料表面的陶瓷层主要由Ｂ２Ｏ３／ＳｉＣ粒子组成，复合材料中Ｂ４Ｃ含量高及Ｂ／Ｓｉ比大时，可实现较好的自愈合抗氧化；１０００℃氧化时，ＢＳ２０１０和ＢＳ２０２０复合材料样品表面形成了熔融流动性好     

TiC对C—SiC—B4C复合材料氧化行为的影响

研究了ＴｉＣ的添加对Ｃ－ＳｉＣ－Ｂ４Ｃ复合材料氧化行为的影响，实验发现１５７３Ｋ处理的Ｃ－ＳｉＣ－Ｂ４Ｃ复合材料的抗氧化性能优于未加ＴｉＣ的复合材料，氧化失重随着ＴｉＣ添加量的增大而减小；更高温度处理的Ｃ－ＳｉＣ－Ｂ４Ｃ复合材料在低温氧化时表现为少量增重，１１００Ｋ以下基本无失重，而高温氧化速率则有所增加，特别是２６７３Ｋ处理的复合材料的最终氧化失重是１５７３Ｋ处理复合材料失重的６倍，失重主要发生在１２００～１４００Ｋ。Ｘ射线衍射发现，高温处理使复合材料中的Ｂ４Ｃ与ＴｉＣ发生反应生成ＴｉＢ２，减缓了Ｂ４Ｃ的氧化速率，使之在１１００～１４００Ｋ不能产生足够的液相Ｂ２Ｏ３，没有起到有效封闭炭材料裸露面而阻止氧的扩散的作用。１４００Ｋ以上的氧化失重速率受热处理温度的影响不大，主要是由于生成的ＴｉＢ２大量氧化，生成Ｂ２Ｏ３液相，以及ＳｉＣ大量氧化生成ＳｉＯ２，从而对复合材料起到保护作用。ＳＥＭ形貌观察与上述结论一致。     

Ti对C－B_4C－SiC复合材料显微结构与性能的影响

本文就烧结助剂Ｔｉ对Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ碳／陶复合材料显微结构与性能的影响进行了研究，Ｘ射线衍射表明Ｔｉ在烧结温度下与Ｂ发生反应在晶界生成ＴｉＢ２，并产生液相，有效地促进了Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ复合材料的烧结，抑制了晶粒的长大，使复合材料密度与强度大幅度地增加，电阻率下降；同时ＴｉＢ２在氧化时生成致密的ＴｉＯ２，包裹了易氧化的Ｂ４Ｃ和Ｃ，使制品难氧化，从而大大提高了制品的抗氧化性能．     

Ti对C—B4C—SiC复合材料显微结构与性能的影响

本文就烧结助剂Ｔｉ对Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ碳／陶复合材料显微结构与性能的影响进行了研究，Ｘ射线衍射表明Ｔｉ在烧结温度下与Ｂ发生反应在晶界生成ＴｉＢ２，并产生液相，有效地促进了Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ复合材料的烧结，抑制了晶粒的长大，使复合材料密度与强度大幅度地增加，电阻率下降，同时ＴｉＢ２的氧化时生成致密的ＴｉＯ２，包裹子易氧化的Ｂ４Ｃ和Ｃ，使制品难氧化，从而大大提高了制品的抗氧化性能。     

核聚变用C／陶复合材料的研制

某些Ｃ／陶复合材料，已在国外新一代核聚变托卡马克装置上试用，本文用热压法研制了Ｃ／Ｂ４Ｃ，Ｃ／ＴｉＣ及Ｃ／Ｂ４Ｃ／Ｔｉ／Ｓｉ三种Ｃ／陶复合材料，并描述了不同的原料配比对材料常规性能的影响，本文还介绍了新介绍的几种典型复合材料，对离子化学溅射腐蚀的影响效应。     

SiC晶须特性在SiCw／Si_3N_4复合材料中所起作用的研究

从ＳｉＣ晶须性能及晶须表面氧化层特性角度研究分析了ＳｉＣ晶须特性对其在Ｓｉ＿３Ｎ＿４陶瓷基体中补强、增韧行为的影响。结果表明，晶须的直径、长径比值正比于晶须补强、增韧Ｓｉ＿３Ｎ＿４陶瓷基体的能力。表面粗糙晶须对Ｓｉ＿３Ｎ＿４复合材料的强度影响不大，却能显著地改善其韧性。晶须表面氧化层增厚，表面氧化硅从Ｓｉ－Ｏ单键形式转化成为ＳｉＯ＿２后，晶须在Ｓｉ＿３Ｎ＿４基体中的补强、增韧效果非但没有降低，还略有增加。     

C-SiC-TiC-TiB_2复合材料等温氧化行为研究

对原位合成的（Ｃ－ＳｉＣ－ＴｉＣ－ＴｉＢ２）碳／陶复合材料的等温抗氧化性能进行了研究。结果表明，该材料的氧化增重和失重主要取决于碳相和陶瓷相的氧化速率和氧化层的结构特征。该材料表现出优良的抗氧化能力，这归结于在８００℃时ＴｉＢ２优先氧化，８００～１０００℃时其表面生成了一层致密的硼硅酸盐玻璃，以及在１２００℃下ＴｉＯ２晶粒包裹在其表面。     

SiC晶须增强AIN基复合材料的高温氧化行为

研究了热压ＡＩＮ－ＳｉＣｗ复合材料在１２００℃～１４００℃的氧化行为，分析了晶须掺量对复合材料氧化产物，氧化过程及强度的影响，结果表明，复合材料的氧化符合抛物线规律，氧化产物为Ａｌ２Ｏ３莫来石及铝硅酸盐玻璃相，晶须掺量的变化对复合材料的氧化并无显著影响。     

混合磨碎法制备B_4C/C复合材料

本文采用混合磨碎法制备了Ｂ４Ｃ／Ｃ复合材料。表征了其物理、力学性能，同时也考察了复合材料在８００℃的抗氧化性能。结果表明，用此方法制备的Ｂ４Ｃ／Ｃ复合材料显著提高了炭材料的力学性能，抗氧化性能也明显得到改善。     

SiC（W）／HPRBSN陶瓷复合材料的研究

采用湿法工艺、超声及高速搅拌均匀化技术,使ＳｉＣ晶须在硅粉基料中均匀分散。制备的含１０ｖｏｌ％ＳｉＣ晶须的热压反应结合氮化硅复合材料（１０ｖｏｌ％ＳｉＣｗ／ＨＰＲＢＳＮ）,与不含晶须的基体材料相比,其断裂韧性提高５０％。对添加剂对硅粉压实体氮化行为的影响以及ＳｉＣ（Ｗ）／ＨＰＲＢＳＮ陶瓷复合材料的机械性能进行了讨论。     

SiCw＋B4Cp／MB15镁基复合材料力学性能与微观结构

对真空反压浸渍方法制备的挤压态ＳｉＣＷ＋Ｂ４ＣＰ／ＭＢ１５镁基复合材料及基体合金进行了一系列的力学性能测试，并用ＳＥＭ观察增强剂分布与断口形貌，用ＴＥＭ和ＥＤＳ方法对复合材料的界面结构进行分析。研究结果表明，上述复合材料同基体相比有更高的强度、弹性模量和比强度、比弹性模量。深浸蚀ＳＥＭ相分析表明均匀排布的晶须、颗粒起到很好的增强效果。复合材料的断口有晶须露头与韧窝存在，该复合材料具有一定的韧性；并在ＳｉＣ／ＭＢ１５界面上发现Ｚｎ析出相。     

自生β—Si3N4棒晶增强BAS玻璃陶瓷的组织结构与力学性能

在较低的烧结温度下（１４５０℃）制备出钡长石（ＢａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８,ＢＡＳ）含量为２０ｗｔ％～１００ｗｔ％的Ｓｉ３Ｎ４／ＢＡＳ陶瓷基复合材料,并对其进行了组织结构分析和力学性能测试。通过ＥＤＳ研究发现无金属离子固溶入β－Ｓｉ３Ｎ４晶格。随着ＢＡＳ含量升高,Ｓｉ３Ｎ４的α→β相转变量增加。Ｓｉ３Ｎ４／ＢＡＳ复合材料的室温抗弯强度随ＢＡＳ含量增加选增后降。在１０００℃、１１００℃和１２００℃时分别测试了复合材料的高温抗弯强度。     

MoSi2曲复合材料低温氧化行为的研究

利用热重量分析法研究了稀土／ＭｏＳｉ２和ＳｉＣ／ＭｏＳｉ２两种复合材料的低温氧化行为。实验结果未发现“ＰＥＳＴ”现象;但稀土和ＳｉＣ的加入增加ＭｏＳｉ的低温氧化程度。认为氧化时质量增重与时间是非线性的;氧化程度与氧化层中相的组成和晶体结构有密切关系;并提出了其氧化过程模型。     

碳化硅陶瓷及其复合材料的热等静压烧结研究

本文通过采用热等静压（ＨＩＰ）这一先进的烧结工艺，研究了Ａｌ２Ｏ３添加量对ＳｉＣ陶瓷之显微结构与力学性能的影响。并成功地制备出Ｓｉ３Ｎ４粒子以及ＳｉＣ晶须补强的ＳｉＣ基复合材料，结果表明：Ａｌ２Ｏ３是ＨＩＰ烧结ＳｉＣ陶瓷及其复合材料的有效添加剂，当添加３ｗｔ％Ａｌ２Ｏ３时，采用ＨＩＰ烧结工艺在１８５０℃温度和２００ＭＰａ压力下烧结１ｈ就可获得密度分别高达９７．３％、９９．４％和９７．０％的ＳｉＣ的     

SiC_w／Si_3N_4复合材料制造中工艺因素的探讨EI

研究了热压ＳｉＣ_ｗ／Ｓｉ_３Ｎ_４复合材料的力学性能。得知：ＳｉＣ晶须的长径比和表面状态、晶须在基体中的分散程度以及热压工艺参数均对复合材料力学性能有很大影响。对上述内容进行优化后，材料的力学性能得到提高。１０００℃的断裂韧性值超过１０ＭＰａ^（１／２）。     

聚碳硅烷化学转化制备SiCw／SiC复合材料的研究

研究了以ＳｉＣ晶须为增强剂和以聚碳硅烷为先驱体热解制备ＳｉＣｗ／ＳｉＣ陶瓷基复合材料的成型工艺及其热物理性能。同时对ＳｉＣｗ／ＳｉＣ复合材料高温氧化机理进行探索。制得的ＳｉＣｗ／ＳｉＣ复合材料的密度为２．１９／ｃｍ￣３，弯曲强度为２５０ＭＰａ。     

SiCp颗粒增强铝基复合材料工艺与组织研究

对无压渗透制备碳化硅颗粒增强铝基复合材料工艺进行了探索，并利用光学显微镜、扫描电镜对其组织进行了观察，用ｘ射线衍射仪对复合材料组成相进行了分析。结果表明：采用无压渗透技术，可以制备碳化硅颗粒增强铝基复合材料；熔融的基体合金对碳化硅颗粒预制体渗透完全；其过程存在Ａｌ与ＳｉＣ的化学反应，产物为Ｓｉ和碳化铝（Ａ１４Ｃ３），其中Ｓｉ进入基体中，Ａｌ４Ｃ３能与大气中水汽发生化学反应，结果使碳化硅铝基复合材料存放一定时间后发生龟裂和粉化。为限制Ａｌ与Ｓｉ反应，可向基体中加入适量的Ｓｉ元素，可使电裂与粉化问题得到解决。     

复合电沉积法制备SiC_p／Cu复合材料的工艺研究EI

研究了用复合电沉积法制备ＳｉＣ_ｐ／Ｃｕ复合材料的工艺。结果表明，用复合电沉积法制备颗粒增强金属基复合材料是一种切实可行的方法。当镀液中ＳｉＣ颗粒含量为１５ｇ／１，电流密度为４Ａ／ｄｍ￣２，电镀温度１５～２０℃，板泵搅拌时，可获得含有２０ｖｏｌ％ＳｉＣ_ｐ的ＳｉＣ_ｐ／Ｃｕ复合材料。