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C/C复合材料SiC-MoSi_2-WSi_2抗氧化涂层的制备及性能研究

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炭素技术 2012年第6期31卷 19-23页

作者：秦淑颖解惠贞西安航天复合材料研究所陕西西安710025 高性能碳纤维制造及应用国家地方联合研究中心陕西西安710089

为提高C/C复合材料的高温抗氧化性能,以聚碳硅烷(PCS)浸渍裂解法和Si,Mo,W粉浆料刷涂反应法在C/C复合材料表面制备SiC-MoSi2-WSi2复合涂层,借助X射线衍射仪、扫描电镜等分析手段,对涂层的微观形貌、组织结构及物相进行分析研究,优化涂... 详细信息

为提高C/C复合材料的高温抗氧化性能,以聚碳硅烷(PCS)浸渍裂解法和Si,Mo,W粉浆料刷涂反应法在C/C复合材料表面制备SiC-MoSi2-WSi2复合涂层,借助X射线衍射仪、扫描电镜等分析手段,对涂层的微观形貌、组织结构及物相进行分析研究,优化涂层制备工艺,考察了涂层的高温抗氧化性能,分析了抗氧化机理。制备的SiC-MoSi2-WSi2复合涂层厚度200μm左右,主要由SiC,MoSi2,WSi2构成。1 500℃氧化试验结果表明复合涂层的静态氧化失重率较SiC单层涂层降低50%以上,较大地改善了C/C复合材料的抗氧化性能。

关键词： C C复合材料抗氧化涂层 SiC MoSi2 WSi2

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等离子喷涂成型钨基材料及薄壁构件研究

固体火箭技术 2012年第6期35卷 812-815,820页

作者：解惠贞李瑞珍崔红李飞西安航天复合材料研究所西安710025

对小型固体火箭发动机喷管喉衬内衬用零烧蚀材料进行研究。采用大气等离子喷涂工艺成型难熔金属钨基薄壁构件,并进行材料性能表征。结果表明,等离子喷涂工艺成型钨材料经烧结、渗铜处理后,致密化程度提高,力学性能提升,压缩强度达750 MP... 详细信息

对小型固体火箭发动机喷管喉衬内衬用零烧蚀材料进行研究。采用大气等离子喷涂工艺成型难熔金属钨基薄壁构件,并进行材料性能表征。结果表明,等离子喷涂工艺成型钨材料经烧结、渗铜处理后,致密化程度提高,力学性能提升,压缩强度达750 MPa以上,通过试验条件为温度3 000～3 500 K、工作时间6.4 s、平均压强3.2 MPa的小型试验发动机热试车考核,材料烧蚀率为零。喷涂钨/烧结/渗铜材料可作为3 000 K条件下零烧蚀材料的候选。

关键词：等离子喷涂难熔金属钨薄壁构件烧结渗铜处理

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一种C/C密封材料的设计与性能表征

固体火箭技术 2006年第2期29卷 139-141,145页

作者：解惠贞崔红李瑞珍段建军中国航天科技集团公司四院四十三所西安710025

设计并制备了一种C/C密封材料。该材料以针刺无纬布为预制体,依次进行了CVD炭、树脂炭和沥青炭致密,中间热处理温度为2 500℃,最终进行封孔不透性改性处理。所得材料的综合性能良好,其密度1.92 g/cm3,开孔率0.06%,肖氏硬度77,轴向压缩强... 详细信息

设计并制备了一种C/C密封材料。该材料以针刺无纬布为预制体,依次进行了CVD炭、树脂炭和沥青炭致密,中间热处理温度为2 500℃,最终进行封孔不透性改性处理。所得材料的综合性能良好,其密度1.92 g/cm3,开孔率0.06%,肖氏硬度77,轴向压缩强度232 MPa,轴向弯曲强度158 MPa,并成功通过多次冷试和热试考核。

关键词： C/C复合材料密封材料制备工艺性能

化学气相反应法在C/C复合材料抗氧化处理中的应用

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固体火箭技术 2004年第3期27卷 220-223页

作者：李瑞珍马拯李贺军崔红郝志彪宁星华解惠贞西北工业大学材料科学与工程学院西安710072 西安航天复合材料研究所西安710025

通过把硅蒸气渗入预制体孔隙与碳直接反应生成SiC的化学气相反应(CVR)方法,提高初始密度和预制体结构均不同的C/C复合材料的抗氧化能力,研究了C/C复合材料的密度变化与微观结构,并对其进行了氧化试验。结果表明,因CVR温度、C/C复合材料... 详细信息

通过把硅蒸气渗入预制体孔隙与碳直接反应生成SiC的化学气相反应(CVR)方法,提高初始密度和预制体结构均不同的C/C复合材料的抗氧化能力,研究了C/C复合材料的密度变化与微观结构,并对其进行了氧化试验。结果表明,因CVR温度、C/C复合材料初始密度不同,抗氧化处理后的密度增加量有显著不同。针刺炭布C/C/SiC复合材料在马福炉中于1160℃经65min氧化后,其失重率仅2.6%,而密度为1.95g/cm3的同结构C/C复合材料相在同条件下失重率高达32%。

关键词： C/C复合材料气相反应法预制体 C/SiC复合材料氧化试验失重率微观结构密度渗入蒸气

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树脂基复合材料增韧研究进展

化工新型材料 2021年第3期49卷 39-42页

作者：张然解惠贞李瑞珍西安航天复合材料研究所西安710025 高性能碳纤维制造及应用国家地方联合工程研究中心西安710089

经过几十年的发展,国内高韧性树脂基复合材料的研究有了很大进展,但其在工程上的应用才刚刚开始,仍存在一些问题。基于国内外树脂基复合材料的增韧研究现状,总结了不同的增韧方法,从基体增韧、层间增韧和Z向增韧3个方面出发,归纳出不同... 详细信息

经过几十年的发展,国内高韧性树脂基复合材料的研究有了很大进展,但其在工程上的应用才刚刚开始,仍存在一些问题。基于国内外树脂基复合材料的增韧研究现状,总结了不同的增韧方法,从基体增韧、层间增韧和Z向增韧3个方面出发,归纳出不同增韧方法的机理以及优缺点。

关键词：树脂基复合材料基体增韧层间增韧 Z向增韧

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密度对C/C复合材料热力学性能的影响

材料导报 2018年第2期32卷 268-271,277页

作者：解惠贞孙建涛何轩宇薛朋飞秦淑颖西安航天复合材料研究所西安710025 高性能碳纤维制造及应用国家地方联合工程研究中心西安710089

采用针刺预制体经化学气相沉积与沥青浸渍-高压碳化致密工艺制备C/C复合材料,通过控制沥青浸渍-高压碳化致密次数,获得了密度分别为1.70g/cm^3、1.82g/cm^3、1.89g/cm^3的三种C/C材料,测试材料的力学、热学性能。结果表明材料拉伸强度... 详细信息

采用针刺预制体经化学气相沉积与沥青浸渍-高压碳化致密工艺制备C/C复合材料,通过控制沥青浸渍-高压碳化致密次数,获得了密度分别为1.70g/cm^3、1.82g/cm^3、1.89g/cm^3的三种C/C材料,测试材料的力学、热学性能。结果表明材料拉伸强度随密度升高而降低。当密度较低时,纤维/基体界面结合强度相对较低,可以延缓纤维断裂的发生;拉伸断口显示出假塑性断裂特征,有利于材料拉伸强度的提高。材料的压缩强度与剪切性能密切相关,且均随密度升高表现出先升后降的趋势。材料的热膨胀系数随密度升高而增大,材料中微晶之间的空隙在受热过程中可以吸收一部分膨胀量,因此对于C/C材料,降低密度有利于降低热膨胀系数。材料导热系数随密度升高而明显增大,且随密度升高,微晶尺寸增大,有利于晶格振动的传递,从而使得导热系数增大。热应力因子随密度升高而先升后降,作为热结构件使用时,采用密度为1.82g/cm^3的C/C材料可以获得相对较高的抗热震能力。在C/C材料研究开发中,可以综合对材料力学、热学性能的要求来对C/C材料密度指标进行设计。

关键词： C/C复合材料密度力学性能热学性能抗热震性能

天然气定向渗透制备C/C复合材料致密化研究

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固体火箭技术 2012年第6期35卷 816-820页

作者：庞菲崔红李瑞珍李晋孙建涛解惠贞西安航天复合材料研究所西安710025

研究以天然气为主要碳源气体、渗透深度为60 mm、密度分别为0.20、0.56 g/cm3的整体毡和针刺无纬布预制体的致密化;144 h后,针刺无纬布试样的密度达到1.39 g/cm3;504 h后,整体毡试样密度为1.50 g/cm3,针刺无纬布试样密度为1.71 g/cm3,... 详细信息

研究以天然气为主要碳源气体、渗透深度为60 mm、密度分别为0.20、0.56 g/cm3的整体毡和针刺无纬布预制体的致密化;144 h后,针刺无纬布试样的密度达到1.39 g/cm3;504 h后,整体毡试样密度为1.50 g/cm3,针刺无纬布试样密度为1.71 g/cm3,与丙烯沉积速率相比,至少高出1倍。利用工业CT对试样密度分布进行定性分析。结果表明,随着致密化周期的增加,整体毡试样和针刺无纬布试样的内外密度梯度减小;针刺无纬布的密度梯度比整体毡小,其最终密度接近均匀分布。偏光显微镜观察测试表明,两试样的热解炭结构均为粗糙层,随着高温石墨化(HTT)处理温度的升高,热解炭层变得平直,且炭层之间更加致密。

关键词： C C复合材料天然气化学气相渗透

ZrB2-SiC/（C/C）复合涂层材料微观结构与静态氧化特性

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复合材料学报 2019年第9期36卷 2163-2168页

作者：薛朋飞刘津生孙建涛解惠贞秦淑颖崔红西安航天复合材料研究所西安710025 高性能碳纤维制造及应用国家地方联合工程研究中心西安710089

采用涂刷法在C/C复合材料表面制备了ZrB2-SiC复合涂层,采用XRD和SEM分析了涂层的相组成和微观结构,并研究了ZrB2-SiC/(C/C)复合涂层材料在1 200℃和1 500℃的静态氧化性能。结果表明:ZrB2-SiC涂层结构致密,无明显的孔洞和裂纹;涂层有效... 详细信息

采用涂刷法在C/C复合材料表面制备了ZrB2-SiC复合涂层,采用XRD和SEM分析了涂层的相组成和微观结构,并研究了ZrB2-SiC/(C/C)复合涂层材料在1 200℃和1 500℃的静态氧化性能。结果表明:ZrB2-SiC涂层结构致密,无明显的孔洞和裂纹;涂层有效改善了材料的抗氧化性能,经1 200℃静态氧化60min后,ZrB2-SiC/(C/C)复合涂层材料失重率仅为2.4%,1 500℃时失重率增大至15%,小于无涂层保护的C/C复合材料(~35%)。ZrB2-SiC/(C/C)复合涂层材料氧化后,形成了含有ZrO2等高熔点颗粒的玻璃态SiO2氧化膜,能够有效抑制氧的扩散,从而提高了C/C复合材料抗氧化性能。

关键词： C/C复合材料 ZrB2 SiC 涂层氧化

穿刺结构参数对C/C复合材料拉伸性能的影响

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固体火箭技术 2015年第1期38卷 107-110,129页

作者：解惠贞崔红李瑞珍秦淑颖孙建涛李晋西安航天复合材料研究所西安710025 高性能碳纤维制造及应用国家地方联合工程研究中心西安710089

采用不同间距、不同根数的纤维束穿刺成型炭纤维预制体,经进一步化学气相沉积、沥青浸渍-高压炭化致密制备穿刺C/C复合材料。拉伸性能测试结果表明,穿刺间距2.1mm、穿刺束纤维根数为12K的C/C复合材料获得高的拉伸强度,Z向拉伸强度131.4M... 详细信息

采用不同间距、不同根数的纤维束穿刺成型炭纤维预制体,经进一步化学气相沉积、沥青浸渍-高压炭化致密制备穿刺C/C复合材料。拉伸性能测试结果表明,穿刺间距2.1mm、穿刺束纤维根数为12K的C/C复合材料获得高的拉伸强度,Z向拉伸强度131.4MPa,XY向拉伸强度111.3MPa;随着穿刺间距减小、穿刺丝束纤维根数增加,Z向纤维含量增加,Z向拉伸强度明显提高。穿刺C/C复合材料1800℃真空条件下的拉伸强度与室温相当,拉伸模量低于室温,延伸率高于室温;常温拉伸断口较平整,且纤维/基体间的裂纹明显,而高温拉伸断口参差不齐,纤维及基体断面粗糙,呈现出假塑性断裂特征。

关键词： C/C复合材料穿刺间距穿刺束纤维根数拉伸强度拉伸模量高温性能