检索结果-南通市图书馆

Journal of Materials Science & Technology 2013年第8期29卷 702-710页

作者： Xin Yang zhean su Qizhong Huang Xiao Fang Liyuan Chai School of Metallurgical Science and Engineering Central South University State Key Laboratory of Powder Metallurgy Central South University

To meet the increasing demand for advanced materials capable of operation over 2000 ℃ for future thermal protection systems application, C/C-ZrC-SiC composites were fabricated by reactive melt infiltration （RMI） with Zr, Si mixed powders as raw materials. The structural evolution and formation mechanism of the C/C- ZrC-SiC composites were discussed, and the mechanical property of the as-prepared material was investigated by compression test. The results showed that after the RMI process, a special structure with ZrC-SiC multi-coating as outer layer and ZrC-SiC-PyC ceramics as inner matrix was formed. ZrC and SiC rich areas were formed in the composites and on the coating surface due to the formation of Zr-Si intermetallic compounds in the RMI process. Mechanical tests showed that the average compression strength of the C/C-ZrC-SiC composites was 133.86 MPa, and the carbon fibers in the composites were not seriously damaged after the RMI process.

关键词： Carbon/carbon composites Reactive melt infiltration Coating ZrC SiC

Influence of Preparation Technology on the Structure and Phase Composition of MoSi_2-Mo_5Si_3 /SiC Multi-coating for Carbon/Carbon Composites

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Journal of Materials Science & Technology 2010年第2期26卷 106-112页

作者： Xin Yang Yanhong Zou Qizhong Huang zhean su Mingyu Zhang Xin Chang Zhiyong Xie State Key Laboratory of Powder Metallurgy Central South University Changsha 410083 China Materials Science and Engineering Post-doctoral Research Center Central South University Changsha 410083 China

Oxidation protective MoSi2-MosSi3/SiC multi-coatings for carbon/carbon composites were prepared by chemical vapor reaction and slurry-sintering method. The influence of preparation technology on the structure and phase composition of the coating was investigated by scanning electron microscopy （SEM）, energy dispersive spectroscopy （EDS） and X-ray diffraction （XRD） analyses, and then their relationship was discussed. The results indicate that the Si/Mo ratio of the slurry and sintering processing were two main factors that significantly affected the structure and phase composition of the multi-coating. Appropriate sintering process and relatively high Si/Mo ratio were essential for preparing the multi-coating with dense structure and favorable phase composition. After being sintered at 1723 K for 2 h and with the Si/Mo ratio of the slurry being 4.5 （weight ratio）, a dense structure accompanied by favorable phase composition of the coating can be obtained. When heat treated at 2373 K for I h, this coating became more compact and continuous. Oxidation tests （performed at 1623 and 1823 K） demonstrated that both of these two obtained multi-coatings exhibited better anti-oxidation property than single layer SiC coating.

关键词： Carbon/carbon composites Anti-oxidation coating SiC

Controlling the Si/C ratio in SiC matrix based on the modified polymethysilane for C/C-SiC composites with enhanced mechanical properties

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Journal of Advanced Ceramics 2024年第2期13卷 220-236页

作者： Mingdong Liao Xiebo Hu Chenghao Zhong Ping Xu Xiaodong Wang Ze Zhang Peng Zhou Mingyu Zhang zhean su Qizhong Huang National Key Laboratory of Science and Technology on High-Strength Structural Materials Central South UniversityChangsha 410083China

Fabricating SiC matrix with controllable Si/C ratio for C/C-SiC composites via precursor infiltration and pyrolysis is difficult to realize due to the absence of suitable ***,SiC precursors with Si-rich(Si/C=1.23),nearstoichiometric(Si/C=1.01),and C-rich(Si/C=0.88)pyrolyzed ceramics at 1200℃ were successfully synthesized by the novel modification of *** structure and ceramization of synthesized SiC precursors were studied,and C/C-SiC composites with similar Si/C ratio in SiC matrix were also *** results revealed that the defects and Young’s modulus of SiC matrix and the thermal residual stress on pyrolytic carbon coated carbon fiber were determined by the Si/C *** a result,the Si/C ratio exerted significant effects on the crack deflection behavior and the mechanical properties of the *** composites with near-stoichiometric SiC matrix showed excellent mechanical properties because of the effective crack deflection and the moderate Young’s modulus of their SiC *** flexural strength,flexural modulus,and compressive strength were 423±27 MPa,33.41±4.52 GPa,and 393±8 MPa,***,after a heat treatment at 1600℃,the role of carbon fiber toughening was improved and accompanied by a decrease in mechanical properties for all composites,which was attributed to the increased defects in SiC matrix and the damaged interfaces by the thermal residual stress.

关键词： SiC precursor Si/C ratio polymethysilane C/C–SiC composites mechanical properties

反应压力对炭纤维表面SiC涂层制备及组织结构的影响

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稀有金属材料与工程 2021年第11期50卷 3890-3895页

作者：谢翔旻苏哲安王亚峰黄启忠中南大学粉末冶金研究院湖南长沙410083

以硅粉为硅源,采用原位反应法在炭纤维表面制备了SiC涂层,并研究了反应压力对SiC涂层的制备、组织结构及抗氧化性能的影响。结果表明:常压下制备的涂层疏松多孔,表面有较多的SiC纳米线,而负压下制备的涂层致密均匀。静态氧化测试表明:... 详细信息

以硅粉为硅源,采用原位反应法在炭纤维表面制备了SiC涂层,并研究了反应压力对SiC涂层的制备、组织结构及抗氧化性能的影响。结果表明:常压下制备的涂层疏松多孔,表面有较多的SiC纳米线,而负压下制备的涂层致密均匀。静态氧化测试表明:与常压下制备的SiC涂层相比,负压下制备的SiC涂层抗氧化性能更好,主要是由于涂层致密均匀,能够更好地阻隔氧气的扩散。根据实验结果,探讨了反应压力对SiC涂层生长机理的影响。常压下,沉积粒子能量低,难以克服遮蔽效应,因此易形成疏松多孔的涂层;而负压下,沉积粒子能量高,表面扩散率高,易形成致密均匀的涂层。

关键词：反应压力炭纤维原位反应 SiC涂层抗氧化性能

温度与原料组成对硼/碳热还原法制备高纯ZrB_2粉体的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2017年第2期22卷 212-220页

作者：冯慧丽黄启忠苏哲安中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

以ZrO_2、硼源(B_4C和B_2O_3)、碳源(石墨粉和炭黑)为原料,分别采用ZrO_2-B_4C-C体系和ZrO_2-B_4C-B_2O_3-C体系,在氩气气氛下通过硼/碳热还原反应合成ZrB_2粉体,研究合成温度、碳源、硼源以及原料配比对ZrB_2粉体纯度、形貌及粒度的影... 详细信息

以ZrO_2、硼源(B_4C和B_2O_3)、碳源(石墨粉和炭黑)为原料,分别采用ZrO_2-B_4C-C体系和ZrO_2-B_4C-B_2O_3-C体系,在氩气气氛下通过硼/碳热还原反应合成ZrB_2粉体,研究合成温度、碳源、硼源以及原料配比对ZrB_2粉体纯度、形貌及粒度的影响。结果表明:随反应温度升高,ZrB_2粉体的纯度提高;以石墨粉为碳源时,适当增加过量的B_4C也可提高ZrB_2粉体的纯度;由B_4C和B_2O_3同时充当硼源时,需加入更多过量的B才能获得高纯度的ZrB_2;与采用石墨粉做碳源相比,用炭黑做碳源可在较低温度下合成ZrB_2粉体,并且不需加入过量的B。以ZrO_2,B_4C和炭黑为原料,按照n(ZrO_2):n(B_4C)=2:1配比,在1 350℃保温1.5 h,得到纯度高于99%的柱状ZrB_2粉体,宏观平均粒径D50为12.67μm。

关键词：硼化锆硼/碳热还原高纯碳源合成工艺

具有微米-亚微米增强结构的ZrB2-ZrC-SiC涂层的烧蚀机理与性能

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稀有金属材料与工程 2021年第8期50卷 2678-2685页

作者：罗骁杨鑫黄启忠苏哲安方存谦陈蕾中南大学轻质高强结构材料国防科技重点实验室湖南长沙410083

通过真空浸渗和反应熔渗在C/C复合材料上制备了具有微米-亚微米增强结构的ZrB2-ZrC-SiC涂层。微米-亚微米增强结构由微米级的碳化硅为骨架,亚微米级的超高温陶瓷颗粒(UHTCs)为填充料组成。采用等离子火焰对复合材料进行了烧蚀试验。结... 详细信息

通过真空浸渗和反应熔渗在C/C复合材料上制备了具有微米-亚微米增强结构的ZrB2-ZrC-SiC涂层。微米-亚微米增强结构由微米级的碳化硅为骨架,亚微米级的超高温陶瓷颗粒(UHTCs)为填充料组成。采用等离子火焰对复合材料进行了烧蚀试验。结果表明,在烧蚀过程中由聚集的碳化硅颗粒和超高温陶瓷颗粒组成的微米-亚微米增强结构在烧蚀气流的侵蚀下易于形成较大的缺陷。已形成的较大缺陷容易与缺陷周围的裂纹相连形成较大的凹坑,从而导致部分涂层脱落,并导致整个涂层系统失效。

关键词：陶瓷微米-亚微米增强结构涂层烧蚀机理

ZrC质量分数对C/C-ZrC复合材料力学性能的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2013年第2期44卷 508-514页

作者：杨鑫苏哲安黄启忠涂川俊柴立元中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083 中南大学冶金科学与工程学院湖南长沙4130083

采用基体改性技术将ZrC引入C/C复合材料中,制备一种新型的C/C-ZrC复合材料。利用X线衍射仪、扫描电镜及能谱等分析手段,研究材料的形貌和结构,并采用三点弯曲试验研究材料的力学性能,讨论ZrC质量分数对复合材料断裂行为的影响。研究结... 详细信息

采用基体改性技术将ZrC引入C/C复合材料中,制备一种新型的C/C-ZrC复合材料。利用X线衍射仪、扫描电镜及能谱等分析手段,研究材料的形貌和结构,并采用三点弯曲试验研究材料的力学性能,讨论ZrC质量分数对复合材料断裂行为的影响。研究结果表明:引入的ZrC主要以纳米颗粒的形式分布在材料中;随着ZrC质量分数的升高,C/C-ZrC复合材料抗弯强度逐渐降低,当ZrC质量分数为36.64%时,C/C-ZrC复合材料断裂过程中发生脆性断裂,材料断裂模式转变的原因主要与ZrC质量分数升高引起的纤维损伤及石墨化度提高综合作用有关;经2 000℃的石墨化处理后,断裂过程中材料的脆性行为变得更加明显。

关键词： C C复合材料基体改性 ZrC 力学性能

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C／C复合材料的高温抗氧化防护研究进展

宇航材料工艺 2014年第1期44卷 1-15页

作者：杨鑫黄启忠苏哲安常新中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

C/C复合材料在高温有氧环境中易氧化的缺点一定程度上影响了它在航空航天领域的应用与推广,抗氧化涂层技术是提高其高温长时间抗氧化性能最直接有效的方法。本文综述了近年来国内外C/C复合材料高温抗氧化涂层在玻璃、贵金属、陶瓷等涂... 详细信息

C/C复合材料在高温有氧环境中易氧化的缺点一定程度上影响了它在航空航天领域的应用与推广,抗氧化涂层技术是提高其高温长时间抗氧化性能最直接有效的方法。本文综述了近年来国内外C/C复合材料高温抗氧化涂层在玻璃、贵金属、陶瓷等涂层体系方面的最新研究成果;在分析介绍C/C高温抗氧化涂层传统制备工艺优缺点及应用情况的基础上,进一步总结了高温抗氧化涂层制备技术最新研究进展;并对已开发的抗氧化涂层体系适用环境及应用现状进行了深入的评述。最后针对C/C复合材料1 800℃以上的超高温抗氧化防护问题,指出了目前研究中存在的问题及未来应重点努力发展的方向。

关键词： C C复合材料抗氧化涂层氧化物陶瓷超高温陶瓷

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医用磷酸钙骨水泥的制备及性能的实验研究

生物医学工程学杂志 2006年第5期23卷 1048-1051页

作者：郑治向其军刘咏苏哲安王剑龙肖飞中南大学湘雅三医院长沙410013 中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

探索了磷酸四钙（Ca4（PO4）2O，TTCP）的制备，并合成了磷酸钙骨水泥（CPC），对CPC固化时间、引起浸泡液pH值的变化、抗压强度、产物物相组成及微观结构进行了研究。结果表明：在真空条件下、1500℃下煅烧6h可制得TTCP，并含有少量CaO... 详细信息

探索了磷酸四钙（Ca4（PO4）2O，TTCP）的制备，并合成了磷酸钙骨水泥（CPC），对CPC固化时间、引起浸泡液pH值的变化、抗压强度、产物物相组成及微观结构进行了研究。结果表明：在真空条件下、1500℃下煅烧6h可制得TTCP，并含有少量CaO。CPC初凝时间为4min、终凝时间为15min，浸泡1d和7d后的抗压强度分别为20MPa和35MPa，浸泡液的pH值在6．4～8．9之间变化，这些性能均符合临床用CPC的性能要求。CPC水化产物为片状或针状羟基磷灰石（Ca5（PO4）3OH，HA），相互交错呈连续分布的网状结构，这种结构有利于材料强度的提高。实验研制的CPC材料可用于骨缺损的修复治疗。

关键词：磷酸钙骨水泥磷酸四钙制备固化时间抗压强度

高温氢还原法制备纳米硅/石墨烯复合材料的结构与电化学性能

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粉末冶金材料科学与工程 2016年第6期21卷 924-930页

作者：杨凯苏哲安刘艳谢志勇黄启忠中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

将Hummers法制备的氧化石墨烯(graphene oxide,GO)与纳米硅粉进行超声复合和高温氢还原,制备锂离子电池用纳米硅/石墨烯(Si/G)复合材料。利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和Raman光谱分析,对Si/G复合材料的形貌与结构进行分析与表征,... 详细信息

将Hummers法制备的氧化石墨烯(graphene oxide,GO)与纳米硅粉进行超声复合和高温氢还原,制备锂离子电池用纳米硅/石墨烯(Si/G)复合材料。利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和Raman光谱分析,对Si/G复合材料的形貌与结构进行分析与表征,并测试其电化学性能。结果表明,通过高温氢还原,氧化石墨烯全部还原为石墨烯,无其它杂质相生成。石墨烯包覆在纳米硅颗粒表面,形成层状复合结构;与纯纳米硅粉相比,Si/G复合材料的电化学性能明显提高,在300 m A/g电流密度下,首次放电比容量为2 915.0(m A·h)/g,首次充电比容量为1 080.5(m A·h)/g,20次循环后比容量稳定在969.6(m A·h)/g,库伦效率为99.8%;而纯纳米硅粉的首次放电比容量和首次充电比容量分别为932.7和349.4(m A·h)/g,20次循环后比容量仅为6.4(m A·h)/g。

关键词：锂离子电池石墨烯纳米硅粉高温氢还原法电池容量