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多元耦合场CVI法制备C/C的工艺与结构研究
1
作者 张明瑜 黄启忠 +3 位作者 谢志勇 苏哲安 王秀飞 黄伯云 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期35-38,共4页
以丙烯气作为炭源气体,普通炭毡作为增强体,采用多元耦合场CVI方法快速制备了炭/炭复合材料。为了在炭/炭复合材料制备的实验条件和材料质量之间建立相应的关系,设计了一组实验。通过使用偏光显微分析、XRD测定、Raman微区分析等手段对... 以丙烯气作为炭源气体,普通炭毡作为增强体,采用多元耦合场CVI方法快速制备了炭/炭复合材料。为了在炭/炭复合材料制备的实验条件和材料质量之间建立相应的关系,设计了一组实验。通过使用偏光显微分析、XRD测定、Raman微区分析等手段对结果进行了表征。结果表明:在650℃,12kPa实验条件下可以得到密度较高、均匀性较好,并具有较好结构的炭/炭复合材料,这说明较低的温度和较高的压力适合实验需要。对样品中出现的巨大再生锥结构进行了简要的分析。实验中出现了一种新形貌的热解炭,其具有最高的可石墨化性能。这种雨点状偏光结构热解炭被命名为点状热解炭,其形成机理可以认为是电磁场吸附和不完全固化粘液层的脱氢炭化。 展开更多
关键词 炭/炭复合材料 多元耦合场cvi 密度和石墨化度 微观结构
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多元耦合场CVI法炭/炭复合材料制备及结构分析 被引量：4
2
作者 张明瑜 黄启忠 +2 位作者 苏哲安 谢志勇 朱建军 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1373-1377,共5页
为了降低成本,以液化石油气作碳源气体,炭毡作增强体,利用多元耦合场CVI方法快速制备了炭/炭复合材料．研究表明,炭纤维预制体在650℃较低温度条件下沉积15h,密度达到了1．71g·cm^(-3)；采用偏光显微镜研究了热解炭的显微结构．结... 为了降低成本,以液化石油气作碳源气体,炭毡作增强体,利用多元耦合场CVI方法快速制备了炭/炭复合材料．研究表明,炭纤维预制体在650℃较低温度条件下沉积15h,密度达到了1．71g·cm^(-3)；采用偏光显微镜研究了热解炭的显微结构．结果表明,在同一试样中存在粗糙层、光滑层和带状结构的热解炭,并且材料密度均匀性较好．同时分析了致密化的工艺过程并讨论了热解炭沉积机理． 展开更多
关键词 炭/炭复合材料 多元耦合场cvi 快速致密化 密度均匀性
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耦合物理场CVI制备炭/炭复合材料及其机理 被引量：9
3
作者 谢志勇 黄启忠 +2 位作者 苏哲安 张福勤 黄伯云 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期1201-1207,共7页
用液化石油气作碳源、炭毡作增强体,在坯体中埋置导电层诱导产生温度场和电磁场梯度,在自行设计的多元耦合物理场CVI炉中制备C/C复合材料,用偏光显微镜观察热解炭的显微结构,用XRD表征了材料的石墨化度和微晶尺寸等结构参数,所有样品均... 用液化石油气作碳源、炭毡作增强体,在坯体中埋置导电层诱导产生温度场和电磁场梯度,在自行设计的多元耦合物理场CVI炉中制备C/C复合材料,用偏光显微镜观察热解炭的显微结构,用XRD表征了材料的石墨化度和微晶尺寸等结构参数,所有样品均为一次性沉积所得,其增密曲线是采用把坯体密度与在线电阻进行拟合所得.研究了沉积温度、碳源气体分压对增密速度和材料结构的影响;并对物理场的耦合机理和热解炭的沉积机理作了探讨.研究表明,多元耦合物理场CVI工艺增密速度快,沉积20h,试样的密度达到1.71g/cm3;除了能获得中等织构的光滑层(SL)和带状结构的热解炭,还可获得高织构的粗糙层结构(RL)热解炭,在2300℃、2h热处理后,其石墨化度达到77%以上. 展开更多
关键词 耦合物理场cvi C/C复合材料 微观结构 快速增密 机理
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耦合物理场CVI快速增密C/C复合材料及动力学探讨 被引量：7
4
作者 谢志勇 黄启忠 +3 位作者 苏哲安 张明瑜 梁锦华 黄伯云 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期47-52,共6页
采用多元耦合物理场CVI工艺,用炭毡作为增强体,在增强体中设计导电层,产生温度场和电磁场梯度,在自行设计的CVI炉中增密C/C复合材料,对温度、系统压力和气体流量等工艺进行了优化;采用偏光显微镜研究了热解炭的显微结构;用X射线衍射研... 采用多元耦合物理场CVI工艺,用炭毡作为增强体,在增强体中设计导电层,产生温度场和电磁场梯度,在自行设计的CVI炉中增密C/C复合材料,对温度、系统压力和气体流量等工艺进行了优化;采用偏光显微镜研究了热解炭的显微结构;用X射线衍射研究了材料的石墨化度;探讨了本工艺中的有内热源和无内热源的二元传热机制,多元耦合物理场的有机耦合对“消耗传质”的抑制作用,以及电磁场对沉积的影响和3种典型的生长模型。研究表明,多元耦合物理场CVI增密速度快,初始密度为0.2g/cm3,尺寸为260mm×60mm×20mm的增强体,在920℃、4kPa条件下沉积20h,试样可增密到1.71g/cm3;可获得粗糙层结构(RL)、光滑层结构(SL)、带状结构(Bandedstructure)等热解炭的结构,在960℃、0.1kPa条件下可获得较高织构的粗糙层结构。 展开更多
关键词 多元耦合物理场cvi C/C复合材料 快速致密 传质传热 沉积模型
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毡体密度对C/C复合材料增密和结构的影响 被引量：5
5
作者 谢志勇 黄启忠 +4 位作者 苏哲安 张福勤 张明瑜 梁锦华 黄伯云 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2005年第2期41-44,共4页
用液化石油气作碳源、针刺炭毡作增强体,在自行设计的多元耦合物理场CVI炉中制备炭/炭(C/C)复合材料,在毡体内部设置石墨纸作发热体,并研究了一次性沉积15h后,毡体密度对增密速度和材料结构的影响.采用偏光显微镜研究了沉积炭的显微结构... 用液化石油气作碳源、针刺炭毡作增强体,在自行设计的多元耦合物理场CVI炉中制备炭/炭(C/C)复合材料,在毡体内部设置石墨纸作发热体,并研究了一次性沉积15h后,毡体密度对增密速度和材料结构的影响.采用偏光显微镜研究了沉积炭的显微结构,用XRD均峰位法研究了材料的石墨化度,并用排水法测量材料的表观密度.研究表明,CVI工艺增密速度随毡体密度的增加呈下降趋势,而较高的毡体密度有利于获得较高石墨化度的高织构的粗糙层结构(RL)热解炭.图4,参15. 展开更多
关键词 多元耦合物理场cvi 炭/炭复合材料 毡体密度 增密 结构
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CVI炭/炭复合材料微观结构和生长模型 被引量：4
6
作者 谢志勇 黄启忠 +1 位作者 梁逸曾 黄伯云 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1096-1100,共5页
采用自行设计的多元耦合物理场CVI炉增密炭/炭(C/C)复合材料,用炭毡作为纤维增强体,在坯体内部设计特殊的导电发热层,使坯体内部的温度场、气体反应的中间产物浓度场、电磁场等多元物理场实现耦合,实现坯体的快速增密。采用偏光显微镜... 采用自行设计的多元耦合物理场CVI炉增密炭/炭(C/C)复合材料,用炭毡作为纤维增强体,在坯体内部设计特殊的导电发热层,使坯体内部的温度场、气体反应的中间产物浓度场、电磁场等多元物理场实现耦合,实现坯体的快速增密。采用偏光显微镜研究沉积热解炭的组织结构;用X射线衍射仪研究C/C复合材料的石墨化度和微晶尺寸;用扫描电镜观察材料断口和热解炭沉积表面的形貌;并对CVI热解炭的生长方式进行研究。研究表明:获得SL、RL和带状等多种热解炭结构;不同的结构具有不同的形貌特征,其中SL的断口平整,RL的断口呈沟槽构造;并提出前者为小分子平滑生长模型、后者为大分子锥状生长模型。 展开更多
关键词 多元耦合物理场cvi 炭/炭复合材料 微观结构 生长模型
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湿式C/C制动材料的摩擦特性及其数值模拟 被引量：2
7
作者 张明瑜 黄启忠 +2 位作者 朱建军 王秀飞 杨鑫 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期195-199,共5页
利用多元耦合场CVI工艺将炭毡增密至1.58 g/cm3,再进行树脂浸渍/炭化增密至1.85 g/cm3制备C/C复合材料。测试由其制成的摩擦实验环的湿式摩擦磨损性能,并利用软件建立的有限元模型对2 500 r/min及1.5 MPa时摩擦实验环的温度场分布进行... 利用多元耦合场CVI工艺将炭毡增密至1.58 g/cm3,再进行树脂浸渍/炭化增密至1.85 g/cm3制备C/C复合材料。测试由其制成的摩擦实验环的湿式摩擦磨损性能,并利用软件建立的有限元模型对2 500 r/min及1.5 MPa时摩擦实验环的温度场分布进行模拟。结果表明：该湿式摩擦材料的摩擦因数在0.07-0.13间波动,当初始转速恒定时,摩擦因数随刹车压力的增大而减小;当刹车压力恒定时,摩擦因数先增大后减小。建立了C/C复合材料湿式制动过程模型,通过模拟获得了制动盘的各个部位温度场在本模拟研究中呈岛形分布,最高温度出现在0.875 s,这为制动材料的设计提供了参考。 展开更多
关键词 多元耦合场cvi C/C复合材料 摩擦磨损 数值模拟
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