三维石英织物增强氮化硅基复合材料的制备及其力学性能

以分子结构单元为[SiH2NH]n的全氢聚硅氮烷作先驱体，采用聚合物浸渍裂解法制备了三维石英织物增强氮化硅基复合材料（3DSiO2f／Si3N4）。研究了复合材料的致密化工艺与力学性能。结果表明：全氢聚硅氮烷与石英纤维润湿性好，浸渍效率高，陶瓷产率高；经5个浸渍裂解周期后复合材料密度达1．96g／cm^3，孔隙率为10．9％，复合材料室温弯曲强度为33．5MPa，弹性模量为16．3GPa。由断口形貌看出：材料呈现脆性断裂，无纤维拔出现象，纤维与基体发生了较强的界面结合，基体内部和纤维表面均出现微裂纹。界面结合过强是导致3DSiO2f／Si3N4复合材料力学性能不佳的主要原因。     

CVD SiC致密表面涂层制备及表征

考察了沉积温度、稀释气体流量对化学气相沉积(CVD)SiC涂层的显微结构及晶体结构的影响,分析得出:沉积温度为1100℃,稀释气体Ar流量<400mL/min时,制备的SiC涂层晶体结构完整、致密.在该制备工艺条件下沉积的SiC涂层密度为3.204 g/cm3,显微硬度为HV 4459.2,弹性模量为471GPa,涂层具有优异的光学加工性能,光学加工后表面粗糙度为0.429nm,能满足光学应用的要求.     

Carbon-fiber-reinforced silicon carbide composites prepared by precursor pyrolysis-hot pressing

1INTRODUCTIONSiliconCarbide(SiC)is0neofthepromis-ingcandidate'sceramicsforhigh-temperaturestructuralcomp0nentsbecauseofitsmanyexcel-lentproperties,includingstrengthretenti0n,ox-idationresistanceathightemperature,lowden-sityandhighhardnessetc.However,likeallce-ramicmaterials,theyaregenerallynotch-sensi-tiveandlowintoughness,resultinginrelativelylowreliabilityasstructuralc0mponentsandlim-itedapplications.Therefore,anumberofinves-tigationshavebeenfocused0ntheimprovementinthereliability,andc…     

裂解碳涂层对碳纤维增强碳化硅复合材料力学性能的影响

采用先驱体裂解－热压烧结方法制备出Cf/SiC复合材料,探讨了裂解碳涂层和烧结温度对复合材料纤维／基体界面和力学性能影响,烧结温度为1800度时,由于其中由富碳界面相构成的纤维／基体界面相使纤维／基体界面结合适中,具有较好的力学性能。     

石英纤维的表面处理

石英纤维广泛运用于超高马赫数导弹天线罩材料中,本文研究了石英纤维表面浸润剂的去除方法,对不同手段处理后的石英纤维做了SEM、XPS分析,比较了处理前后石英纤维的拉伸强度的变化.结果表明,高温热处理能比较完全去除石英纤维的表面浸润剂,石英纤维的强度对热处理温度比较敏感.     

反应法制备硼化锆耐超高温涂层

为了提高C/SiC复合材料的超高温抗烧蚀性能,以锆粉、硼粉和酚醛树脂为原料,通过泥浆涂刷后高温烧结的方法在C/SiC表面制备了ZrB2涂层,研究了涂层的烧结反应过程,并对其组成、结构和抗烧蚀性能进行了表征.结果表明:1200℃前Zr先与碳反应生成ZrC,然后在1400～1600℃时ZrC与B反应生成ZrB2.浆料配比为n(Zr):n(B):n(C)=1.0:1.5:1.0时,1600℃制备的涂层由ZrB2、少量的ZrC及ZrO2组成.氧乙炔焰烧蚀60s后,由于ZrB2氧化形成了ZrO2熔融层,涂层后的C/SiC复合材料的线烧蚀率几乎为零,而未涂层的C/SiC复合材料的线烧蚀率为0.064mm/s.     

Cf/SiC陶瓷基复合材料的发展与应用现状

介绍了Cf/SiC复合材料的制备工艺,分析了各种制备工艺的优、缺点.描述了Cf/SiC复合材料近年来在航空涡轮发动机、热保护系统、光学结构及光学反射镜以及刹车片系统等领域的应用发展状况.对当前Cf/SiC复合材料研究存在的问题进行了分析,指出提高Cf/SiC陶瓷基复合材料抗氧化性仍是未来发展的一个重要研究方向.     

陶瓷基复合材料中氮化硼界面相研究进展

界面相对陶瓷基复合材料的力学性能有极其重要的作用,其主要作用包括载荷传递、力学熔断、缓解残余应力和保护增强纤维,在此基础上提出了界面相的设计原则。氮化硼具有类似热解炭的层状晶体结构和优于热解炭的抗氧化性能,此外还具有优异的耐高温和化学惰性,氧化产物(B2O3)具有裂纹弥合作用,因此发展成为重要的耐高温陶瓷基复合材料的界面相材料。阐述了氮化硼界面相的结构和功能特点,介绍了氮化硼界面相在SiCf/SiC、Cf/SiC、金属基复合材料、玻璃陶瓷基复合材料中的研究现状,总结了界面相的组成、结构和厚度等因素与材料性能的关系规律。综述了氮化硼界面相制备方法,并分析了各种方法的优缺点。最后指出,构建完善的氮化硼界面相对材料性能影响的物理模型,将是氮化硼界面相在今后的发展方向,获得特定结构的氮化硼界面相涂层是今后研究的难点和重点。     

先驱体转化法制备AlN粉体的研究现状

有机先驱体裂解工艺制备的AlN粉体因具有低氧含量和高烧结活性而被广泛关注。AlN先驱体的组成与结构对陶瓷产率及陶瓷粉体的性能有着重要影响,因此先驱体的合成对AlN陶瓷起至关重要的作用。选择不同的合成原料直接决定了先驱体的分子组成与结构。重点介绍了以三烷基铝化合物、无机铝化合物及氢化铝锂3种铝源制备AlN先驱体的工艺方法与反应机制。