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碳化硅陶瓷基复合材料加工技术研究进展 被引量：27
1
作者 王晶 成来飞 +2 位作者 刘永胜 刘小瀛 张青 《航空制造技术》 2016年第15期50-56,共7页
碳化硅陶瓷基复合材料(CMC-Si C)是一种新型战略性热结构材料,在航空、航天、核能等高新技术领域具有广阔应用前景。但CMC-Si C材料硬度高、不导电等特性决定了实现其高精度、高质量加工较为困难。综述了CMC-Si C材料的传统加工和特种... 碳化硅陶瓷基复合材料(CMC-Si C)是一种新型战略性热结构材料,在航空、航天、核能等高新技术领域具有广阔应用前景。但CMC-Si C材料硬度高、不导电等特性决定了实现其高精度、高质量加工较为困难。综述了CMC-Si C材料的传统加工和特种加工工艺的研究现状与进展,重点阐述了激光加工陶瓷及CMC-Si C材料的加工机理和加工效果。最后,指出了CMC-Si C材料加工技术的发展趋势。 展开更多
关键词 碳化硅陶瓷基复合材料 激光加工 加工机理
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碳化硅陶瓷基复合材料激光刻蚀技术研究进展 被引量：18
2
作者 翟兆阳 梅雪松 +1 位作者 王文君 崔健磊 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期16-26,共11页
碳化硅陶瓷基复合材料(CMC-SiC)具有密度低、强度高、耐高温、抗腐蚀等优点,在航空航天领域具有广泛的应用潜力。但是CMC-SiC属于具有超高硬度且各向异性的难加工材料,常规加工技术难以胜任这种新型材料的优质高效加工。激光加工凭借加... 碳化硅陶瓷基复合材料(CMC-SiC)具有密度低、强度高、耐高温、抗腐蚀等优点,在航空航天领域具有广泛的应用潜力。但是CMC-SiC属于具有超高硬度且各向异性的难加工材料,常规加工技术难以胜任这种新型材料的优质高效加工。激光加工凭借加工质量高、非接触加工、输入热量低、适用范围广、易于和数控技术结合实现自动化等优势,有望成为CMC-SiC材质构件精密制造的主流技术。本文从CMC-SiC与激光的相互作用机理出发,分析了激光加工CMC-SiC中出现的典型热致缺陷,阐述了超短脉冲激光在CMC-SiC精密加工中展现的优势。在此基础上,指出了CMC-SiC激光加工技术的发展趋势,旨在为新型航空航天CMC-SiC材质构件的精密制造提供理论依据与技术参考。 展开更多
关键词 激光光学 激光加工 碳化硅陶瓷基复合材料 作用机理 热致缺陷 超短脉冲激光
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平纹机织多元多层碳化硅陶瓷基复合材料的等效弹性模量预测 被引量：8
3
作者 许英杰 张卫红 +1 位作者 杨军刚 汪海滨 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1350-1355,共6页
针对平纹机织多元多层碳化硅陶瓷基复合材料,按照"从底向上"的顺序考虑了纤维丝/界面/基体尺度以及纤维束/基体/涂层尺度下的微结构有限元模型。采用能量法依次进行了两个尺度上的等效性能计算,首先在纤维丝/界面/基体的尺度... 针对平纹机织多元多层碳化硅陶瓷基复合材料,按照"从底向上"的顺序考虑了纤维丝/界面/基体尺度以及纤维束/基体/涂层尺度下的微结构有限元模型。采用能量法依次进行了两个尺度上的等效性能计算,首先在纤维丝/界面/基体的尺度上计算了纤维束的等效弹性参数,然后将这些参数代入到纤维束/基体/涂层尺度微结构模型中,计算得到复合材料的整体弹性常数。数值计算结果与实验结果吻合较好,验证了所提计算方法以及模型的有效性。 展开更多
关键词 碳化硅陶瓷基复合材料 平纹机织 多元多层 能量法 多尺度分析 数值预测
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大气等离子喷涂Si/Mullite+BSAS/Yb_(2)Si_(2)O_(7)环境障涂层的制备与水氧腐蚀行为
4
作者 崔永静 郭孟秋 +4 位作者 马玉洁 周邦阳 范尚武 焦健 成来飞 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期37-45,共9页
以固相烧结法制备的Yb_(2)Si_(2)O_(7)粉体作为原材料,采用大气等离子喷涂工艺在SiC基体表面制备Si/Mullite+BSAS/Yb_(2)Si_(2)O_(7)三层结构环境障涂层。利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射分析仪、纳米压痕试验机等设备研究涂层... 以固相烧结法制备的Yb_(2)Si_(2)O_(7)粉体作为原材料,采用大气等离子喷涂工艺在SiC基体表面制备Si/Mullite+BSAS/Yb_(2)Si_(2)O_(7)三层结构环境障涂层。利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射分析仪、纳米压痕试验机等设备研究涂层的显微组织、相结构和力学性能。结果表明:粉体材料由83%Yb_(2)Si_(2)O_(7)相和17%Yb_(2)SiO_(5)相(质量分数)组成,等离子喷涂获得的Yb_(2)Si_(2)O_(7)层孔隙率为(6.61±0.65)%,涂层结合强度达(22.82±3.55)MPa,涂层断裂韧度达(1.98±0.12)MPa·m1/2。此外,涂层1350℃条件下水氧耦合腐蚀测试结果显示Yb_(2)Si_(2)O_(7)单斜相含量先降低后提高,硅黏结层高温氧化形成的热生长氧化物SiO_(2)与Mullite+BSAS界面相容,未发现Mullite+BSAS与Yb_(2)Si_(2)O_(7)层互扩散现象,硅层的损耗是涂层使用寿命的主要限制环节。 展开更多
关键词 环境障涂层 等离子喷涂 碳化硅陶瓷基复合材料 Yb_(2)Si_(2)O_(7)
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热处理对等离子喷涂BSAS环境障涂层性能影响 被引量：2
5
作者 崔永静 洪智亮 +3 位作者 郭孟秋 王长亮 焦健 成来飞 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期59-66,共8页
采用自制的固相烧结BSAS粉体,利用大气等离子喷涂工艺在SiC基体表面制备Si/Mullite+BSAS/BSAS三层结构环境障涂层。通过扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射分析仪等研究环境障涂层在不同热处理温度下涂层的相结构、显微组织演变规律。... 采用自制的固相烧结BSAS粉体,利用大气等离子喷涂工艺在SiC基体表面制备Si/Mullite+BSAS/BSAS三层结构环境障涂层。通过扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射分析仪等研究环境障涂层在不同热处理温度下涂层的相结构、显微组织演变规律。结果表明:喷涂态BSAS涂层主要由单斜结构BAS相和非晶相组成;经过1100℃热处理后,涂层内部非晶相转变为六方结构BAS相;1200℃热处理后六方结构BAS相逐渐向单斜结构BAS相转变,在1300℃热处理后单斜结构BAS相的含量达到最大;随着热处理温度的进一步上升,出现鳞石英结构的SiO_(2)相和高钡含量的Ba3SiO5相以及副钡长石结构BAS相,1400℃热处理过程中发现硅液滴渗出的现象。 展开更多
关键词 环境障涂层 等离子喷涂 碳化硅陶瓷基复合材料 BSAS
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成型压力对SiC_(nf)增韧SiC陶瓷基复合材料微观结构和性能的影响
6
作者 侯红臣 郑旭鹏 +2 位作者 楼永伟 程伟强 陈建军 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第8期1525-1533,共9页
研究采用不同成型压力制备不同体积分数的SiC纳米纤维预制体,并通过前驱体浸渍裂解和反应熔渗联用工艺制备了SiC纳米纤维增韧SiC陶瓷基复合材料。研究了成型压力对SiC陶瓷基复合材料结构和性能的影响。结果表明,通过模压成型可实现高体... 研究采用不同成型压力制备不同体积分数的SiC纳米纤维预制体,并通过前驱体浸渍裂解和反应熔渗联用工艺制备了SiC纳米纤维增韧SiC陶瓷基复合材料。研究了成型压力对SiC陶瓷基复合材料结构和性能的影响。结果表明,通过模压成型可实现高体积分数的SiC纳米纤维预制体的制备。当成型压力为40 MPa时,预制体SiC纳米纤维体积分数高达22.13%,但过高的成型压力也会导致SiC纳米纤维断裂。相较于单一前驱体浸渍裂解工艺,采用前驱体浸渍裂解和反应熔渗联用工艺制备的复合材料孔隙率显著降低,材料平均孔隙率从14.19%降至1.43%。当成型压力为30 MPa时,复合材料中游离硅含量低且SiC纳米纤维断裂少,材料抗弯强度和断裂韧性分别达到最大值178 MPa和21.6 MPa·m^(1/2)。 展开更多
关键词 SiC纳米纤维 成型压力 前驱体浸渍裂解 反应熔渗 碳化硅陶瓷基复合材料
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纤维束丝数对平纹编织C/SiC复合材料力学性能的影响 被引量：2
7
作者 管国阳 矫桂琼 潘文革 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1094-1099,共6页
通过对2种丝束平纹编织碳纤维布增强SiC(C/SiC)复合材料的力学性能实验,研究了纤维束丝数(1 k和3 k)对复合材料性能的影响。实验结果表明:1 k C/SiC复合材料的拉伸模量、拉伸强度、压缩模量、压缩强度、面内剪切强度和弯曲强度分别为90.... 通过对2种丝束平纹编织碳纤维布增强SiC(C/SiC)复合材料的力学性能实验,研究了纤维束丝数(1 k和3 k)对复合材料性能的影响。实验结果表明:1 k C/SiC复合材料的拉伸模量、拉伸强度、压缩模量、压缩强度、面内剪切强度和弯曲强度分别为90.8 GPa,281.8 MPa,135.8 GPa,452.2 MPa,464.3 MPa和126.8 MPa,分别比3 k C/SiC高39%,15.8%,25%,132%,29.3%和30.2%。纤维束粗细不同是导致纤维束弯曲度和复合材料孔隙率差异的主要原因,对压缩强度的影响最大,对拉伸强度的影响最小。 展开更多
关键词 平纹编织 碳/碳化硅陶瓷基复合材料 力学性能 化学气相浸渍
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稻壳制备SiC晶须及其Si_3N_4陶瓷复合材料的应用 被引量：4
8
作者 王启宝 郭梦熊 徐桦 《现代技术陶瓷》 CAS 1997年第4期13-16,24,共5页
本文对稻壳合成SiC晶须(SiCw)进行了研究,生产了三种SiCw,并进行了复合Si_3N_4陶瓷材料的研究。结果表明:本方法合成的SiCw表面粗糙,呈多节状,晶型以β-SiC为主,并含有少量的α-SiC变体;粗直径的SiCw对陶瓷基复合材料的增强增韧效果较好... 本文对稻壳合成SiC晶须(SiCw)进行了研究,生产了三种SiCw,并进行了复合Si_3N_4陶瓷材料的研究。结果表明:本方法合成的SiCw表面粗糙,呈多节状,晶型以β-SiC为主,并含有少量的α-SiC变体;粗直径的SiCw对陶瓷基复合材料的增强增韧效果较好,材料的室温强度σ(fRT)达856.22MPa,断裂韧性K_(IC)达11.31MPa,m^(1/2),1300℃时的高温强度σ_f达418.SMPa。 展开更多
关键词 稻壳 碳化硅 晶须 陶瓷基 复合材料 氮化硅
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