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基体改性对碳纤维增韧碳化硅复合材料结构与性能的影响

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硅酸盐学报 2006年第7期34卷 871-874页

作者：韩秀峰张立同成来飞徐永东西北工业大学超高温结构复合材料国防科技重点实验室西安710072

采用化学气相浸渗法对2DC/SiC复合材料进行基体改性,制备了二维碳纤维增韧碳–碳化硅二元基复合材料(twodimensionalcarbonfiberreinforcedC–SiCbinarymatrixcomposites,2DC/C–SiC)。2DC/C–SiC复合材料的基体为热解碳和碳化硅交替叠层的多层基体。研究了2DC/C–SiC复合材料的微观结构,比较了2DC/SiC复合材料和2DC/C–SiC复合材料的力学性能及断口形貌。结果表明:2DC/C–SiC复合材料可在基本保持2DC/SiC复合材料抗弯强度的基础上,其断裂韧性得到显著提高。基体改性的效果明显。纤维的逐级拔出是断裂韧性提高的原因。

关键词：碳纤维增韧碳-碳化硅二元基复合材料基体改性微观结构力学性能化学气相浸渗

CVI B-C基体改性2D C/SiC在低温湿氧中的自愈合行为

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无机材料学报 2010年第11期25卷 1199-1203页

作者：李思维张立同刘永胜成来飞冯祖德栾新刚张伟华杨文彬西北工业大学超高温结构复合材料国防科技重点实验室西安710072 厦门大学材料学院特种先进材料福建省重点实验室厦门361005

针对C/SiC低温氧化易失效的不足,研究了CVI B-C基体改性2D C/SiC在700℃湿氧中100MPa下加载至60h的氧化行为,利用SEM和TEM观察了改性材料不同服役时间的微结构特征,揭示了演变规律.研究表明,CVI B-C基体改性使C/SiC低温抗氧化能力显著提... 详细信息

针对C/SiC低温氧化易失效的不足,研究了CVI B-C基体改性2D C/SiC在700℃湿氧中100MPa下加载至60h的氧化行为,利用SEM和TEM观察了改性材料不同服役时间的微结构特征,揭示了演变规律.研究表明,CVI B-C基体改性使C/SiC低温抗氧化能力显著提升.基体裂纹及其在应力加载下的开裂均为氧化气体提供进入通道,而后可被B-C氧化产物B2O3封填,抑制内部C消耗.CVI B-C与其氧化产物一同参与缺陷愈合.在60h内,B-C改性层愈合能力尚未完全发挥,可服役更长时间.

关键词： C/SiC复合材料基体改性 CVI B-C涂层自愈合 SEM TEM

人工神经网络建模在抗烧蚀炭/炭复合材料基体改性研究中的应用

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新型炭材料 2004年第4期19卷 275-280页

作者：陈强李贺军李爱军孙国岭李克智西北工业大学材料学院陕西西安710072

　基体改性是防止炭炭复合材料氧化的主要手段。通过将人工神经网络引入炭炭复合材料的基体改性研究,借助Levenberg Marquardt算法对不同添加剂组成改性试样所具有的氧化烧蚀率学习,建立了炭炭复合材料改性添加剂组成—氧化烧蚀率的B... 详细信息

　基体改性是防止炭炭复合材料氧化的主要手段。通过将人工神经网络引入炭炭复合材料的基体改性研究,借助Levenberg Marquardt算法对不同添加剂组成改性试样所具有的氧化烧蚀率学习,建立了炭炭复合材料改性添加剂组成—氧化烧蚀率的BP网络模型。研究结果表明:所建模型可以较好地反映添加剂含量与试样氧化烧蚀率间的内在规律,网络模型的输出值和实验验证值间的误差基体改性,试样的氧化烧蚀率下降了49.5%,说明将人工神经网络用于炭炭复合材料基体改性是可行和有效的。

关键词：人工神经网络 Levenberg-Marquardt算法炭/炭复合材料基体改性氧化烧蚀率

基体改性C/C复合材料在高温下的热膨胀规律

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航空学报 2003年第5期24卷 471-473页

作者：李铁虎林起浪郑长征杨琴西北工业大学材料科学与工程系陕西西安710072

对基体改性前后C/C复合材料在高温下的热膨胀系数随温度的变化规律进行了研究。结果表明,基体改性前C/C复合材料在高温下的热膨胀系数随温度的变化完全符合碳素材料的一般线性变化规律,而基体改性后C/C复合材料在高温下热膨胀系数随温... 详细信息

对基体改性前后C/C复合材料在高温下的热膨胀系数随温度的变化规律进行了研究。结果表明,基体改性前C/C复合材料在高温下的热膨胀系数随温度的变化完全符合碳素材料的一般线性变化规律,而基体改性后C/C复合材料在高温下热膨胀系数随温度的变化在900℃以前为线性关系,在900～1500℃之间为指数关系。通过数学推导与实验验证,证实了这种关系的合理性与可靠性,这对于改善C/C复合材料与其抗氧化涂层之间热膨胀系数的匹配程度,全面提高C/C复合材料的高温抗氧化性具有一定的指导意义。

关键词：基体改性 C/C复合材料热膨胀系数变化规律

PIP-SiC基体改性C/SiC复合材料的微观结构与强韧性

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航空材料学报 2020年第6期40卷 16-22页

作者：孟志新周影影张毅鲁媛媛成来飞西安航空学院材料工程学院西安710077 西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室西安710072

采用先驱体浸渍裂解(PIP)和化学气相浸渗(CVI)相结合的方法对纤维束复合材料C/SiC进行基体改性。观察PIP制备的SiC基体(PIP-SiC)的微观结构以及改性前后复合材料的断口形貌,同时测试改性前后复合材料的拉伸性能。结果表明:PIP-SiC基体... 详细信息

采用先驱体浸渍裂解(PIP)和化学气相浸渗(CVI)相结合的方法对纤维束复合材料C/SiC进行基体改性。观察PIP制备的SiC基体(PIP-SiC)的微观结构以及改性前后复合材料的断口形貌,同时测试改性前后复合材料的拉伸性能。结果表明:PIP-SiC基体改性改善了C/SiC中纤维与基体之间的模量匹配,并且有效地改善了复合材料的强韧性以及强韧性的稳定性。改性C/SiC的拉伸强度比未改性C/SiC的略有升高,其Weibull模数、伸长率和断裂功分别比未改性C/SiC的提高22%、28%和20%;同时,其拉伸强度、伸长率和断裂功的变异系数(CV)分别比未改性C/SiC的降低15%、12%和5%。

关键词： C/SiC复合材料先驱体浸渍裂解基体改性强韧性

碳纤维复合材料基体改性/铜网组合雷击防护性能的研究

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宇航材料工艺 2023年第3期53卷 68-74页

作者：肖尧张献逢董俊刘晓山梁赟空军工程大学航空机务士官学校信阳464000

传统碳纤维复合材料(CFRP)树脂基体导电性差易遭受雷击损伤,本文使用石墨烯-镀镍碳纤维粉作为导电填料,对树脂基体进行电导率改性,并在表面铺设铜网,进行模拟雷电流冲击试验,检验基体改性/铜网组合雷击防护效果。试验结果表明,树脂基体... 详细信息

传统碳纤维复合材料(CFRP)树脂基体导电性差易遭受雷击损伤,本文使用石墨烯-镀镍碳纤维粉作为导电填料,对树脂基体进行电导率改性,并在表面铺设铜网,进行模拟雷电流冲击试验,检验基体改性/铜网组合雷击防护效果。试验结果表明,树脂基体改性后CFRP层压板在0°、90°纤维方向及厚度方向电导率分别为1.1571×10^(4)、1.0871×10^(4)、204.2 S/m,分别提高1.54倍、1.16倍、433.47倍。200 kA模拟雷电流A波冲击下,无防护试件雷击附着后明火燃烧,次生效应持续,而单一铜网防护和组合防护则能抑制次生效应;无防护表面最大损伤直径14.62 cm,此能量下铜网被击穿,单一铜网防护表面最大损伤直径19.05 cm,而组合防护表面最大损伤直径8.93 cm,下降53.12%;相比无防护试件,单一铜网和组合防护内部损伤面积分别下降66.2%和96.7%。单一铜网击穿后,树脂烧蚀后产生汽化反冲,增大损伤铜网脱落面积;组合防护铜网击穿后,改性树脂迅速导走电流,减小铜网脱落和内部烧蚀面积。

关键词：碳纤维树脂基复合材料基体改性铜网组合防护雷击

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碳纤维增强复合刹车材料的基体改性

兵器材料科学与工程 2012年第5期35卷 13-18页

作者：蔡艳芝殷小玮尹洪峰范尚武西安建筑科技大学材料与矿资学院陕西西安710055 西北工业大学超高温结构复合材料国防科技重点实验室陕西西安710072

刹车材料的成分和结构设计影响其性能及服役寿命。从碳纤维增强复合刹车材料的性能要求出发,对基体改性的应用现状、改性填料的引入方法进行系统详细的论述,并展望了新型复合刹车材料的发展思路及浆料法浸渗三维纤维预制体引入改性填料... 详细信息

刹车材料的成分和结构设计影响其性能及服役寿命。从碳纤维增强复合刹车材料的性能要求出发,对基体改性的应用现状、改性填料的引入方法进行系统详细的论述,并展望了新型复合刹车材料的发展思路及浆料法浸渗三维纤维预制体引入改性填料的发展方向。

关键词：刹车材料碳纤维预制体基体改性浆料浸渗

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C/C复合材料基体改性研究现状

材料导报 2007年第8期21卷 22-24,29页

作者：杨星崔红闫联生西安航天复合材料研究所西安710025

基体改性是对C/C复合材料进行氧化防护的主要措施之一。综合国内外近几年的研究报道,重点介绍了3种基体改性方法,指出基体置换法将是今后的研究重点,而SiC陶瓷是比较理想的置换炭基体的材料。综述了化学气相渗透法(CVI)、先驱体转化法(P... 详细信息

基体改性是对C/C复合材料进行氧化防护的主要措施之一。综合国内外近几年的研究报道,重点介绍了3种基体改性方法,指出基体置换法将是今后的研究重点,而SiC陶瓷是比较理想的置换炭基体的材料。综述了化学气相渗透法(CVI)、先驱体转化法(PIP)和液相渗硅法(LSI)制备C/C-SiC复合材料的优点及其不足。对C/C复合材料的抗氧化研究方向提出了一些见解。

关键词： C/C复合材料抗氧化基体改性 SiC陶瓷 C/C-SiC复合材料

碳纳米管基体改性碳纤维增强环氧树脂基复合材料的性能研究

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产业用纺织品 2020年第8期38卷 34-39页

作者：闫民杰陈莉梁振江天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387

为研究碳纳米管(CNTs)对碳纤维增强环氧树脂基复合材料(CF/EP复合材料)性能的影响,采用超声共混的方式将CNTs引入到CF/EP复合材料基体体系中,制备CNTs基体改性碳纤维增强环氧树脂基复合材料(CF/EP-CNTs复合材料)。对两种复合材料的黏弹... 详细信息

为研究碳纳米管(CNTs)对碳纤维增强环氧树脂基复合材料(CF/EP复合材料)性能的影响,采用超声共混的方式将CNTs引入到CF/EP复合材料基体体系中,制备CNTs基体改性碳纤维增强环氧树脂基复合材料(CF/EP-CNTs复合材料)。对两种复合材料的黏弹性能、热稳定性能、弯曲性能和耐疲劳性能进行测试。结果表明40.0℃时CF/EP-CNTs复合材料的储能模量E′值较CF/EP复合材料提高了16.1 GPa,Tg值略有降低;CF/EP-CNTs复合材料开始热降解的温度较CF/EP复合材料低,热稳定性略有下降;CF/EP-CNTs复合材料的弯曲强度和弯曲模量比CF/EP复合材料分别提高了6.3%和15.9%;经40000次弯曲疲劳后,CF/EP-CNTs复合材料的弯曲强度保持率和弯曲模量保持率高达90.7%和93.8%。

关键词：碳纤维增强环氧树脂基复合材料碳纳米管基体改性黏弹性能热稳定性能弯曲性能耐疲劳性能