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题名C/C复合材料在再入模拟环境中烧蚀性能研究
被引量：8
- 1
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作者
王德文
査柏林
杨月诚
李红霞
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机构
第二炮兵工程大学动力工程系
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第8期1080-1085,共6页
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基金
陕西省基金项目(2013JM6003)
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文摘
为了研究轴棒法编织的高密度碳/碳(C/C复合材料在再入飞行时的烧蚀性能,采用热等离子体地面模拟再入烧蚀系统对C/C复合材料进行烧蚀试验。试验中分别采用氮气(N、氧气(O和空气作为工作气体,对比研究C/C复合材料在不同环境中的烧蚀率和烧蚀性能。结果表明,三种情况下试样的烧蚀率和微观形貌有很大差异;纯氧气时氧化反应的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为0.0423mm/s和0.0451g/s大于纯氮气时氮化反应的0.0314mm/s和0.0338g/s也大于空气成分时复合反应的0.0215mm/s和0.0208g/s在试样烧蚀的热影响区发生轻微开裂;三种工况下的烧蚀机理不同,分别是碳的升华、碳的氧化和碳氮反应的某种组合。
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关键词
轴棒法C/C复合材料
再入
热等离子体
烧蚀率
微观形貌
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Keywords
Axial carbon rod C/C composite material
Reentry
Thermal plasma
Ablation rate
Micromorphology
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名轴棒法编织C/C复合材料的超声速火焰烧蚀性能
被引量：4
- 2
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作者
王德文
杨月诚
査柏林
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机构
第二炮兵工程大学动力工程系
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期257-261,共5页
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基金
陕西省基金支持项目(2013JM6003)
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文摘
为了研究轴棒法编织、高压浸渍-碳化致密工艺(HPIC)及高温处理工艺制成的高密度的碳/碳(C/C)复合材料在火箭发动机中的烧蚀性能,使用气氧和煤油超声速(HVO)火焰对复合材料进行含铝工况烧蚀/侵蚀实验,烧蚀时间为30s;对比研究了复合材料在有、无含铝粒子侵蚀时烧蚀性能的差别;分别用扫描电镜、微CT和表面能谱分析了不同工况烧蚀表面的形貌和成分。结果表明,在不同的烧蚀工况下,材料的表面粗糙度不同,微观形貌和烧蚀率也有很大差异;复合材料在无粒子侵蚀工况下的线烧蚀率和质量烧蚀率的平均值分别是0.0318mm/s和0.0319g/s,烧蚀表面呈竹笋状和毛絮状,热化学烧蚀起主导作用;有粒子侵蚀时的线烧蚀率和质量烧蚀率的平均值分别是0.0516mm/s和0.0353g/s,烧蚀表面呈钝竹笋状,纤维从根部断裂,热化学烧蚀和机械剥蚀同时起作用;在纤维和基体表面有Al2O3粒子沉积;含铝烧蚀/侵蚀的线烧蚀率是不含铝烧蚀的1.6倍,质量烧蚀率的1.1倍。在烧蚀区的内部,基体碳受热后开裂,而碳纤维与基体碳间的界面相受热后无明显变化。
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关键词
轴棒法
C/C复合材料
气氧/煤油
超声速火焰
烧蚀性能
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Keywords
Axial carbon rod
C /C composite material
GO 2 / kerosene
High velocity oxygen flame
Ablation properties
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名氩/氢等离子射流特性研究
被引量：4
- 3
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作者
王德文
杨月诚
査柏林
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机构
第二炮兵工程大学
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出处
《四川兵工学报》
CAS
2013年第7期141-144,共4页
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基金
国家自然科学基金(51276192)
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文摘
为了研究等离子体射流场的特性,通过测量等离子体发生器的工作参数,并根据能量守恒原理,计算出等离子体发生器出口射流的平均焓值、平均温度及其分布;由于等离子体发生器出口处射流温度高达104K以上,其特性参数的直接测量非常困难;试验中分别改变等离子系统的电流大小、主气和次气流量,观察等离子射流的参数变化,并对碳/碳复合材料进行烧蚀实验;结果表明:在等离子体发生器的出口处,射流温度呈抛物线分布;随着电弧电流的增大,等离子体发生器射流的焓值、温度和速度都显著提高;增加主气气体流量,射流焓值与温度呈下降趋势,而增加氢气流量时,射流焓值与温度将会得到显著提高。随着温度和焓值的升高,碳/碳复合材料的烧蚀率增大,烧蚀形貌有很大的变化。
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关键词
等离子体
氩气
氢气
能量平衡原理
C
C复合材料
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Keywords
plasma
Ar/H2
energy balance principle
carbon/carbon composite
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分类号
TL65
[核科学技术—核技术及应用]
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题名炭-炭复合材料耐高温和高速粒子烧蚀/侵蚀研究
被引量：3
- 4
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作者
王德文
杨月诚
査柏林
何小鹏
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机构
第二炮兵工程大学
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出处
《弹箭与制导学报》
CSCD
北大核心
2013年第1期132-134,共3页
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文摘
为了模拟固体火箭发动机绝热材料的工作环境,在氧气和煤油为燃料的燃气中加入Al2O3粒子,对炭-炭复合材料进行烧蚀试验。计算超音速燃流的温度和速度分布特性,得出超音速火焰各气动参量呈抛物线分布的规律。对试件的烧蚀形貌进行电子扫描观察和对燃烧产物进行光谱验证,并计算试件的烧蚀率,得出炭-炭复合材料在超音速火焰和高速粒子烧蚀/侵蚀不同条件下的不同的烧蚀机理。
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关键词
炭
炭复合材料
AL2O3
粒子
烧蚀
侵蚀
超音速火焰(HVOF)
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Keywords
carbon-carbon composites
Al2O3 particle
ablation/erosion
high velocity oxygen fuel
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分类号
V435
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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