基体改性的C/C复合材料高温下的氧化行为

对基体改性的Ｃ／Ｃ复合材料在高温下的氧化行为进行了探讨,分析了基体改性的Ｃ／Ｃ复合材料在高温下的氧化质量损失与时间的关系。结果表明,这种关系可分为三个阶段：（１）质量损失率０～１５％的线性阶段;（２）质量损失率１５％～２６％的指数阶段;（３）质量损失率２６％以上的线性阶段,硼玻璃改性剂的加入使得Ｃ／Ｃ复合材料的抗氧化能力大大提高。     

C/C复合材料高温抗氧化研究进展

综述了国内外C／C复合材料的高温抗氧化研究进展。阐述了C／C复合材料的氧化机理,具体介绍了内部改性和表面涂层抗氧化研究现状,并对以后的发展方向进行了展望。     

B4C--SiC/C复合材料氧化过程的TG/DTA分析

制备了Ｂ_４Ｃ－ＳｉＣ／Ｃ复合材料,对不同组成的复合材料在２０１５００℃升温氧化过程进行了ＴＧ／ＤＴＡ（热重和差热联用）分析。结果表明,复合材料具有不同的高温抗氧化性能,此差异可归因于以下几方面：复合材料的组成不同（包括陶瓷粒子的种类、含量）,不同种类的陶瓷粒子氧化转变成陶瓷氧化物的温度、速率不同,生成的陶瓷氧化物在高温下的物性（对基体材料的润湿性、粘度及流动性、挥发性和对氧的扩散系数等）不同。通过在炭基体中弥散Ｂ４Ｃ粒子可明显提高炭基体在８５０℃以下的抗氧化性。当复合材料中Ｂ４Ｃ含量较高而ＳｉＣ含量低时,样品表面将趋于形成Ｂ２Ｏ３较为富集的硼硅酸玻璃相,在１５００℃以下具有良好的氧化防护效果;当样品中ＳｉＣ含量较高时,在高温下（＞１２００℃）,随着部分Ｂ２Ｏ３的挥发和大量ＳｉＯ２的生成,样品表面将趋于形成ＳｉＯ２较为富集的硼硅酸盐玻璃相,在高达１４００℃以上仍具有良好的氧化防护效果     

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     

C/C复合材料的高温抗氧化研究进展

以设计思路的发展演化为线索,结合国内外近年的研究报道,从选材的性能要求、组成、抗氧化机理、成功范例及制备工艺的角度出发,分别对抗氧化涂层技术以及抗氧化基体改性技术进行了介绍。特别选取了近年在碳／碳复合材料抗氧化研究中报道较少的制备技术进行详细介绍,其中包括涂层技术中的超临界态流体工艺、溶胶－凝胶法、熔浆法、PACVD法以及基体改性技术的快速致密化工艺。这一领域内的中外研究也进行了对比,并在文章最后提出了对于碳／碳复合材料高温氧化保护研究方向的一些看法。     

炭／炭复合材料抗氧化研究

Ｃ／Ｃ复合材料抗氧化问题是该领域的研究重点。本文根据我校的研究工作论述了Ｃ／Ｃ 复合材料的氧化过程及机理,讨论了不同阶段活化能变化的规律,对Ｃ／Ｃ复合材料抗氧化涂层进行概略分类,介绍了几种先进的涂层及制备方法,并就Ｃ／Ｃ 复合材料抗氧化发展和研究的前沿问题提出一些见解。     

炭/炭复合刹车材料的防氧化技术研究进展

从炭／炭复合材料氧化特点、抗氧化要求出发，综述了基体改性技术和涂层技术，对炭／炭复合材料防氧化研究进展进行了详细的介绍，提出了对其高温抗氧化研究方向的一些观点。     

沥青基C／C复合材料氧化性能影响因素分析

综述了影响沥青基C／C复合材料氧化性能的一些宏观和微观因素及交互作用。分析表明：沥青浸渍剂的组分与性能及热处理温度影响沥青基C／C复合材料的宏观结构和微观结构,使复合材料具有不同的抗氧化性能;不同类型与织构的纤维其抗氧化性能也不相同,亦影响C／C复合材料抗氧化性能。     

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。     

3D C/SiC复合材料的孔隙率与性能的关系

用浸债裂解法（PIP）和均效化学气相渗透法（ICVI）混合工艺制备了3DC／SiC复合材料,研究了3DC／SiC复合材料中基体含量。孔隙分布特征与复合材料性能的关系。结果表明,基体中CVI－SiC相对含量增加,开孔率增加,闭孔率减少,复合材料的弯曲强度和抗氧化性能提高。孔隙对复合材料性能的影响关系是由两种基体的特点、结构、致密化工艺及氧化机理决定的。     

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。     

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。     

C/C复合刹车材料及防氧化技术研究进展

介绍了Ｃ／Ｃ复合刹车材料的发展进程,国际上主要的飞机刹车机轮公司Ｃ／Ｃ复合材料及防氧化涂料的生产技术和工艺特点,Ｃ／Ｃ复合刹车材料的特性以及国内Ｃ／Ｃ复合刹车材料制备和防氧化技术的部分情况。     

C/C复合材料抗氧化涂层研究进展

结合国内外近几年的研究报道，介绍了C/C复合材料抗氧化涂层的基本要求及类别、各涂层体系及制备方法，并简要阐述了抗氧化涂层的研究方向。     

C—SiC—B4C复合材料的非等温氧化

研究B4C／SiC值不同的三种C－SiC－B4C复合材料在非等温氧化过程中的失重／增重行为。发现B4C／SiC值不同．复合材料的氧化行为有较大差异．当B4C／SiC值为0．2时,复合材料在773～1573K的实验温度区间内表现为净失重;当B4C／SiC值为0．4和0．6时,则在不同的温度区间出现不同程度的增重现象,B4C／SiC值越大,增重越明显;高温（1473K以上）氧化时,B4C／SiC值越大则氧化速率越大。SEM观察到复合材料氧化后．表面生成完整或部分完整的氧化物玻璃保护层,其完整程度大致与复合材料的氧化失重结果相一致。     

炭/炭复合材料抗氧化研究进展

C／C复合材料的高温氧化性能限制了其在高温领域的广泛应用。本文简要介绍了C／C复合材料的氧。化机理及两种主要的抗氧化技术，即抗氧化涂层技术和内部抗氧化技术，并就涂层的结构和发展趋势作了简要介绍。介绍了添加抑制剂磷和硼对C／C复合材料的高温氧化抑制，重点分析了将硼引入C／C复合材料的方法及硼在其中的接触氧化抑制和优先分配。对C／C复合材料的最新进展情况作了简要介绍，并对C／C复合材料高温抗氧化的研究方向提出自己的看法。     

Microstructures and properties of Si-Zr alloy based CMCs reinforced by various porous C/C performs

C/C-SiC composites were fabricated via Si-Zr reactive alloyed melt infiltration using various C/C preforms with different porosities as reinforcements. The influence of preform porosities on the microstructure, mechanical strength and ablation resistance of the as-prepared composites were investigated. The results indicated that microstructure and properties of the C/C-SiC composites seriously depended on C/C preform porosities. The composites were mainly composed of carbon, SiC and ZrSi₂ phases, while some residual silicon still existed in the composites prepared with very large porosity preforms. Flexural strength of the composites firstly increased with increasing C/C preform porosities, then reached the highest value, 307?MPa, and finally turned to decrease with the further increasing of preform porosities. Densities of the composites increased with increasing preform porosities, while open porosities were generally small below 7%. Linear ablation rates of the composites firstly sharply decreased with increasing preform porosities and then slightly decreased to reach a balance value. In a word, C/C preform porosity was of great significance for reactive melt infiltration of C/C-SiC composites. Densities, microstructure, mechanical strength and ablation resistance of the resulting composites should be comprehensively taken into consideration to choose an optimal preform porosity for fabrication of C/C-SiC composites.     

Effect of preparation method on the mechanism for oxidation of C/C-BN composites

C/C-BN composites and C_f/BN/PyC composites exhibiting different structures for pyrolytic carbon (PyC) and boron nitride (BN) were studied comparatively to determine their oxidation behavior. This study used five types of samples. Porous C/C composites were modified with silane coupling agents (APS) and then fully impregnated in water-based slurry of hexagonal boron nitride (h-BN); the resulting C/C-BN preforms were densified by depositing PyC by chemical vapor infiltration (CVI), resulting in three types of C/C-BN composites. The other two C_f/BN/PyC composites were obtained by depositing a BN interphase and PyC in carbon fiber preforms by CVI; one was treated with heat, and the other was not. This study was focused on determining how the PyC deposition mechanism, morphology and pore structure were affected by the method of BN introduction. In the 600–900 °C temperature range, the C_f/BN/PyC composites and C/C composites underwent oxidation via a mixed diffusion/reaction mode. The C/C-BN composites had a different pore structure due to the formation of nodules comprising h-BN particles; both interfacial debonding and cracking were reduced, resulting in higher resistance to gas diffusion, lower oxidation rate and larger activation energy (Ea) in the temperature range 600–800 °C. In addition, the mechanism for oxidation of C/C-BN composites gradually exhibited diffusion control at 800–900 °C because the formation of h-BN oxidation products healed the defects. The oxidation mechanism was more dependent on pore structure than on BN structure or content.