TaC涂层的氧化特征与氧化机制

用在空气中氧化、氧炔焰超高温烧蚀等方法对TaC涂层在不同温度的氧化特征与氧化机制进行研究。研究结果表明：TaC在508℃以上开始氧化,在508～690℃时氧化产物为六角Ta2O3固溶体,690～900℃时氧化产物转化为斜方Ta2O5晶体,900～1500℃时氧化产物为斜方Ta2O5,其形态为龟裂或多孔烧结态,未能形成对TaC的隔离保护膜;1500℃氧化时出现部分Ta2O5液相与Ta2O5斜方相共存的现象;在氧炔焰超高温2300℃烧蚀时形成大量的Ta2O5熔体液膜,熔体与TaC的润湿性很好。TaC涂层由低温无熔体情况下界面反应控制机制变为氧通过熔体溶解与扩散的控制机制。     

载气对CVI C/C材料密度和热解炭结构分布的影响

采用定向流动热梯度CVI工艺,以丙烯作炭源气,以针刺炭纤维整体毡作预制体分别研究了加氢气和氮气作载气对C/C复合材料密度和热解炭结构分布的影响。结果表明,载气对热梯度CVI C/C材料密度和热解炭结构沿径向分布的均匀性有重要影响。当其它工艺条件相同时,经过400 h的沉积,采用N2作载气时所得炭盘的平均体密度为1.54 g/cm3,炭盘密度沿径向分布的偏差Δρ为0.24 g/cm3,在炭盘的外侧易形成SL结构热解炭;而采用H2作载气时,可以得到平均体密度为1.67 g/cm3、热解炭结构分布高度均匀的全RL结构PyC基C/C复合材料,且炭盘密度沿径向分布的偏差Δρ仅为0.11 g/cm3,密度分布均匀性提高一倍以上。不管是采用N2还是H2作载气,炭盘的密度沿周向分布都十分均匀(Δρ≤0.02 g/cm3),且炭盘的较低密度部位均位于中间偏内侧。     

不同基体炭C/C复合材料的摩擦磨损性能

以炭纤维针刺毡为预制体,采用化学气相沉积法(CVI)和结合液相浸渍树脂或沥青法制备了热解炭为粗糙层与光滑层结构的准三维C/C复合材料,并研究了这些材料在0.6 MPa的模拟刹车压力下的摩擦磨损性能与磨损机理.研究表明:基体炭为粗糙层热解炭与树脂炭的C/C复合材料摩擦表面能形成较厚且连续的自润滑摩擦膜,摩擦稳定性最好,摩擦因数适中,氧化磨损小,磨损机理主要为膜的部分脱落、氧化磨损与相对较小的磨粒磨损;基体炭为光滑层热解炭与树脂炭或沥青炭的C/C复合材料摩擦表面形成的摩擦膜较薄且不连续,摩擦稳定性差,摩擦磨损较大,磨损机制主要为膜的部分脱落、磨粒磨损与更严重的氧化磨损;随着密度的升高,C/C复合材料摩擦稳定性增加,摩擦因数增加,磨损降低;基体炭为单一沥青炭的C/C复合材料,由于没有热解炭对纤维的保护,纤维断裂多,线性磨损尤其大,磨损机理主要为大量的磨粒磨损与氧化磨损.     

等离子喷涂Ni-Cr-B-Si/Al2O3-TiO2金属陶瓷工艺参数的优化

通过正交试验方案分析了等离子喷涂主要工艺参数, 即等离子弧电流、等离子弧电压、送粉率、喷涂距离, 对NiCrBSi/Al2O3-TiO2涂层的显微硬度及孔隙度的影响, 结合用光学显微镜对涂层显微形貌的观察和分析, 得出的最佳工艺参数为电流I=600A, 电压U=55V, 送粉率F=15g/min, 喷涂距离S=10cm; 并且表明, 采用适当的喷涂距离、较大的等离子弧电流和电压、较低的送粉率, 可以提高涂层的显微硬度并降低其孔隙度.     

C/C复合材料基TaC涂层低功率激光烧蚀特征

为研究TaC涂层的高温烧蚀特征和机理,用低功率激光仪对TaC涂层进行了不同时间的烧蚀试验,并用XRD,SEM等观测了该涂层在空气中的氧化与烧蚀过程。结果表明:在大气环境下激光烧蚀的开始阶段是TaC涂层的分解与游离碳向表面扩散,随即氧化生成含碳、氧、钽的熔体,随着时间的延长熔体氧化为低价的钽氧化物,最后生成Ta2O5;熔体在冷却过程中析出Ta2O5针状晶体。在熔体与TaC之间存在1～2μm由细小的晶体和孔隙组成的扩散过渡层,过渡层由碳、氧、钽组成。     

低温模压法制备的C/C-SiC复合材料的摩擦磨损性能

为深入了解低成本法制备的C/C-SiC复合材料的摩擦磨损规律,以短炭纤维、Si粉、炭粉和粘结剂为原料,通过均匀混合、模压成形、1 600℃反应烧结制备了C/C-SiC复合材料,研究了孔隙度、SiC含量及环境湿度对该复合材料摩擦磨损性能的影响,并用光学显微镜及X射线衍射仪对磨屑进行观测分析,对不同状况下的摩擦磨损机理进行研究。结果表明:C/C-SiC复合材料的致密度决定其磨损方式;SiC在摩擦过程中作为硬质支撑点,其含量对摩擦系数及其稳定性具有关键性影响;湿态时的摩擦系数与线磨损均略有下降,但仍能保持其良好的摩擦磨损性能。     

广域污染源水质实时自动监控系统

介绍一种广域污染源水质实时监控系统，主要介绍了系统的各个结构设计以及系统所实现的基本功能；该系统具有自动，可靠和稳定的特点。     

C/C复合材料烧蚀性能的研究进展

C／C复合材料是一种良好的抗烧蚀和耐高温结构材料,广泛地应用于航天航空各领域。在此,作者综述了C／C复合材料烧蚀性能的测试方法、烧蚀机理、烧蚀模型以及抗烧蚀的研究状况。     

烧结铜基多孔毛细芯的孔隙特征及性能

以Na Cl为造孔剂,采用粉末冶金法制备具有高孔隙率的铜基多孔毛细芯材料,研究造孔剂粉末含量及粒度对毛细芯材料孔隙率、孔隙微观结构、等效孔径大小、渗透性能及抽吸性能的影响,并讨论孔隙结构、等效孔径及性能的关系。研究结果表明:随造孔剂含量增加,材料的孔隙率明显上升,材料内部的预制孔洞数量显著增加,使得许多预制孔洞相互贯通;减小造孔剂粒度会小幅度降低材料的孔隙率,同时使材料内部预制孔洞尺寸明显变小且分布趋向于均匀;毛细芯材料内部的间隙孔洞和预制孔洞可以组成不同类型的孔道,等效孔径大小与材料内部孔道结构及数量密切相关;通过改变造孔剂的含量和粒度,产生不同孔隙结构,可调控材料的等效孔径大小及分布;毛细芯的渗透性能及抽吸性能不仅仅由孔隙率决定,也与材料的孔结构、孔径大小及分布密切相关;孔隙率越高、平均等效孔径越小且孔径分布越集中的毛细芯,其毛细抽吸性能越好。     

压力对空间对接摩擦材料摩擦磨损性能的影响

通过粉末冶金方法制备了铜基摩擦材料,在经技术改进后的MM-1000摩擦试验机上对其在不同压力下的摩擦磨损性能进行了研究,结果表明:随着压力的增大,材料的摩擦系数呈降低趋势,在真空中的摩擦系数小于大气中的摩擦系数;真空中材料的摩擦系数稳定度高于大气环境中的,材料的磨损随压力的变化在两种环境下呈现出相反的变化形式。摩擦表面形成的摩擦膜对材料的摩擦磨损性能具有重要的影响;随着压力的增大,材料在真空中的磨损机理由以磨粒磨损为主逐渐转变为以黏着磨损为主。