Si3N4/BN纤维独石陶瓷阻力曲线的研究

通过压痕小裂纹直接测量法获得Si3N4/BN纤维独石陶瓷的阻力曲线,采用指数经验公式拟合了实验数据,对纤维独石陶瓷阻力曲线具有的独特的阶梯状进行分析,并对纤维独石陶瓷具有高韧性的机理作了研究。     

晶须增韧补强陶瓷基复合材料的若干关键技术研究（Ⅲ）：纤维独石结构和…

为了进一步提高晶须增韧陶瓷基复合材料的断裂韧性，提出了纤维独石结构和层状结构的复合材料的设计思路，这两类特殊结构的复合材料都具有非常高的断裂韧性和断裂功。在这两类材料的设计中，都基于一种多级增韧机制的思想，即在材料中引进相对较弱的界面将一个个结构单元（纤维或薄层）结合起来，结构单元之间的弱界面层作为一级增韧机制，这两类复合材料具有很高断裂韧性的主要增韧机制，在结构单元内部，晶须增韧体作为二级增韧机     

晶须增韧补强陶瓷基复合材料的若干关键技术研究(Ⅲ):纤维独石结构和层状结构的设计

为了进一步提高晶须增韧陶瓷基复合材料的断裂韧性，提出了纤维独石结构和层状结构的复合材料的设计思路，这两类特殊结构的复合材料都具有非常高的断裂韧性和断裂功。在这两类材料的设计中，都基于一种多级增韧机制的思想，即在材料中引进相对较弱的界面将一个个结构单元（纤维或薄层）结合起来，结构单元之间的弱界面层作为一级增韧机制，是这两类复合材料具有很高断裂韧性的主要增韧机制；在结构单元内部，晶须增韧体作为二级增韧机制；长柱状的基体晶粒作为三级增韧机制。这三级增韧机制的协同作用，使得这类复合材料具有非常高的断裂韧性和断裂功。     

Si3N4／BN纤维独石陶瓷阻力曲线的研究

通过压痕小裂纹直接量测法获得Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ纤维独石陶瓷的阻力曲线，采用指数经验公式拟合处理了实验数据解释了拟全参数的物理意义。对纤维独石陶瓷阻力曲线所具有的独特的阶梯状进行了分析。     

纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料高导热性能研究进展

作为一种先进的高温结构及功能材料,高效传热和高温耐热相结合对纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(silicon carbide matrix composites, SiC CMC)在热管理领域(thermal management, TM)中的应用至关重要。常见的纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料,如碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(C_f/SiC或C_f/C-SiC)、碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiC_f/SiC)等,增强纤维的石墨化程度较低,难以形成有效的热输运网络。本文综述了纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料制备及高导热性能等方面的最新研究进展。可通过引入高导热相、优化界面结构、粗粒化碳化硅晶体、设计预制体结构等方式提高纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的热输运能力。此外,展望了纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料发展趋势,即综合考虑影响高导热碳化硅陶瓷基复合材料性能要素,灵活运用复合材料结构与性能的构效关系,以期制备尺寸稳定、性能优异的纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料。     

纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料高导热性能研究进展EI北大核心

作为一种先进的高温结构及功能材料,高效传热和高温耐热相结合对纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(silicon carbide matrix composites,SiC CMC)在热管理领域(thermal management,TM)中的应用至关重要。常见的纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料,如碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(C_(f)/SiC或C_(f)/C-SiC)、碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiC_(f)/SiC)等,增强纤维的石墨化程度较低,难以形成有效的热输运网络。本文综述了纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料制备及高导热性能等方面的最新研究进展。可通过引入高导热相、优化界面结构、粗粒化碳化硅晶体、设计预制体结构等方式提高纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的热输运能力。此外,展望了纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料发展趋势,即综合考虑影响高导热碳化硅陶瓷基复合材料性能要素,灵活运用复合材料结构与性能的构效关系,以期制备尺寸稳定、性能优异的纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料。     

耐高温、高强度隔热复合材料研究进展

新型航天飞行器大面积热防护系统中,外部的防隔热层和机体内部冷结构之间一般需要用耐高温、高强度的隔热材料进行连接。在高温工业领域,隔热材料需要同时发挥隔热、承重功能。具有耐高温、高强度、低热导率性能的隔热材料在航空航天、高温工业等领域具有广阔的应用前景。多孔陶瓷因为其独特的多孔结构,具有较高的孔隙率、较低的热导率,被广泛应用于隔热领域。但多孔陶瓷材料的高孔隙率导致其强度较低,因此,近年来除开发新型高强度多孔陶瓷材料外,主要从选择合适的增强纤维和制备工艺优化方面不断提高多孔陶瓷材料的强度。目前,以纤维为增强体的纤维增强多孔陶瓷基复合材料,或者以纤维为基体的纤维多孔陶瓷材料研究成果较为丰硕,在充分发挥多孔陶瓷低热导率优势的同时大幅度提高了材料的强度。在具有较低热导率的多孔陶瓷基复合材料中,纤维增强纳米孔气凝胶隔热复合材料具有独特的纳米孔结构,其孔隙率很高、热导率很低且具有一定的强度;纤维多孔陶瓷具有由纤维与粘结剂构成的微米孔,孔隙率较高,其热导率虽高于气凝胶隔热复合材料,但强度较高、耐温性较好;纤维增强氧化物陶瓷基复合材料强度很高、耐温性也较好,但孔隙率较低、热导率较高。本文归纳了国内外耐高温、高强度隔热复合材料的研究进展,分别对纤维增强气凝胶隔热复合材料、纤维多孔陶瓷隔热材料、纤维增强氧化物陶瓷基复合材料的制备方法与相关性能进行介绍,分析了耐高温、高强度隔热复合材料面临的问题并展望其前景。     

高温结构吸波材料综述

比较了高温背景下各类吸渡材料的特点,确定连续纤维增强陶瓷基复合材料是较理想的高温吸波材料体系.分析了常用陶瓷基复合材料中连续纤维以及陶瓷基体的介电性能,确定连续碳化硅纤维增强碳化硅基(SiG/SiC)复合材料是目前较有前途的高温结构吸波材料.综述了高温结构吸波材料的国内外研究现状,重点介绍了国防科技大学的最新研究进展,最后讨论了高温结构吸渡材料存在的问题.     

苏联采用的高性能复合材料

近二十年中,对高性能复合材料的需要日益增长。近十年中开发的三大类复合材料是聚合物母体复合材料、金属母体复合材料和陶瓷母体复合材料。现在的聚合物母体复合材料是采用玻璃纤维、碳(石墨)纤维、硼纤维和碳化硅纤维增强的。这种复合材料广泛用作飞机、导弹的结构材料和其他类似的结构件。金属母体复合材料已成功地用作耐高温的结构件。但是,金属母体复合材料的用量比聚合物母体复合材料少。陶瓷复合     

陶瓷基纤维复合材料研究综述

<正>陶瓷基纤维复合材料现已被应用到液体火箭发动机喷管、导弹天线罩等方面,是高技术新材料中一个十分重要的分支。本文陶瓷基纤维复合材料的定义采用的是《中国土木建筑百科辞典:工程材料(下)》中对陶瓷基复合材料的第1种描述,即纤维增强陶瓷基复合材料,主要指用碳纤维、石墨纤维、碳化硅纤维、氮化硅纤维、氧化锆纤维等增强氧化镁、氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化锆等制成的复合材料,具有高温抗压强度大、弹性模量     

添加物对Al2O3-TiC/Ti（C,N）系陶瓷复合材料组织和性能的影响

Al2O3-TiC/Ti(C,N)系陶瓷复合材料具有广阔的应用前景,但综合性能还有待进一步改善。分析讨论了TiC/Ti(C,N)主要成分含量对组织性能的影响,综述了Cr2O3、Y2O3、ZrO2等化合物添加物和Fe、Al、Co、Ni、Mo等金属添加物对Al2O3-TiC/Ti(C,N)系陶瓷复合材料中组织和性能影响的研究结果,并比较分析了其各自的特点。     

Layered Si3N4 composites with enhanced room temperature properties

Four silicon nitride multilayer composites were prepared by hot pressing. Internal stress distribution along the layer boundary dictates the anisotropy of mechanical properties of the composite. The room-temperature bending strength and fracture toughness of all layered composites was higher than the bending strength of related monoliths. Layered ceramic materials exhibited higher tolerance to flaws in comparison to the monolithic ceramic.     

定向金属氮化法制备AlN/Al陶瓷基复合材料研究进展

介绍了氮化铝的结构和性能,并回顾了国内外采用定向金属氮化法制备AlN/Al陶瓷基复合材料的研究成果,详细探讨了合金成分和预形体对AlN/Al陶瓷基复合材料显微结构和生长的影响.指出工艺和显微结构优化、新型复合材料开发是定向金属氮化法制备AlN陶瓷材料的发展方向.     

碳化锆陶瓷复合材料的制备、显微组织与性能

碳化锆(ZrC)陶瓷复合材料具有熔点高、密度低、耐烧蚀的优点, 在超硬、航天防热、新能源等领域应用前景广阔。本文概述了ZrC金属陶瓷和复相陶瓷、纤维增强ZrC复合材料的制备方法。着重介绍了粉末烧结、先驱体转化、反应浸渗等工艺的应用, 并讨论了不同制备工艺下复合材料显微组织的特点。在总结两类材料力学性能和烧蚀性能的基础上, 分析了各自的影响因素, 并指出ZrC金属陶瓷和复相陶瓷韧性低, 纤维增强ZrC复合材料烧蚀层易剥落的问题。最后总结展望了ZrC陶瓷复合材料相关研究的发展趋势。     

Mechanical properties of a zircon matrix composite reinforced with silicon carbide whiskers and filaments

The influence of a silicon carbide whisker reinforcement on room temperature mechanical properties of a monolithic zircon ceramic and zircon composites uniaxially reinforced with silicon carbide monofilaments was studied in a flexure mode. The strength of a monolithic zircon was increased by the addition of whisker reinforcement, but the composite failure was still brittle in nature. In contrast, zircon composites reinforced with SiC whiskers and filaments showed toughened composite-like behaviour and produced higher first matrix cracking strength and toughness than the composites reinforced with only SiC filaments. In addition, the whisker reinforcement had insignificant influence on the ultimate strength of filament-reinforced composites. These results were related to changes in measured fibre-matrix interfacial properties, which indicated that composites with high first matrix cracking strength and toughness can be designed and fabricated via independently tailoring the matrix and the fibre-matrix interfacial properties.     

Influence of in situ formed ZrB2 particles on microstructure and mechanical properties of AA6061 metal matrix composites

Particulate reinforced metal matrix composites (PMMCs) have gained considerable amount of research emphasis and attention in the present era. Research is being carried out across the globe to produce new combination of PMMCs. PMMCs are prepared by adding a variety of ceramic particles with monolithic alloys using several techniques. An attempt has been made to produce aluminium metal matrix composites reinforced with zirconium boride (ZrB₂) particles by the in situ reaction of K₂ZrF₆ and KBF₄ salts with molten aluminium. The influence of in situ formed ZrB₂ particles on the microstructure and mechanical properties of AA6061 alloy was studied in this work. The in situ formed ZrB₂ particles significantly refined the microstructure and enhanced the mechanical properties of AA6061 alloy. The weight percentage of ZrB₂ was varied from 0 to 10 in steps of 2.5. Improvement of hardness, ultimate tensile strength and wear resistance of AA6061 alloy was observed with the increase in ZrB₂ content.     

Processing,Microstructure, and Thermomechanical Behavior of Ceramics

A global approach to ceramics, including the effect of processing on microstructure and of microstructure on final properties, is needed in order to extend the use of ceramic materials. The application of such an approach is demonstrated to different types of ceramics. It deals with ceramic processing, from the first step of powder synthesis to the final sintering stage, and it covers important work that has been carried out in order to understand the effect of interfacial properties and their evolution during fatigue of ceramic matrix composites.     

Barium Titanate-Polymer Composites Produced via Directional Freezing

In this study, we use a freeze casting technique to construct ceramic-polymer composites in which the 2 phases are arranged in an electrically parallel configuration. By doing so, the composites exhibit dielectric constant (K) up to 2 orders of magnitude higher than that of composites with ceramic particles randomly dispersed in a polymer matrix. In this technique, an aqueous ceramic slurry was frozen unidirectionally to form ice platelets and ceramic aggregates that were aligned in the temperature gradient direction. Upon freeze-drying, the ice platelets sublimed and left the lamellar ceramic structure intact. The green ceramic body was fired to retain the microstructure, and then the space between ceramic lamellae was infiltrated with a polymer material. The finished composites exhibit the high dielectric constant (1000) of ferroelectric ceramics while maintaining the unique properties of polymer materials such as graceful failure, low dielectric loss, and high dielectric breakdown.     

Ni/PTCR陶瓷复合材料的显微结构与再氧化效果

用金属Ni复合的方法降低PTCR陶瓷的室温电阻率,采用草酸镍分解法制备了Ni/PTCR陶瓷复合材料,并对其显微结构进行了表征,研究了再氧化对PTCR效应的恢复和显微结构对再氧化效果的影响.结果表明,热处理可以明显地恢复复合材料的PTCR效应,而显微结构对热处理的效果有很大影响,在一定的工艺条件下这种Ni/PTCR陶瓷复合材料具有明显的PTCR特性和较低的室温电阻率.