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基于糖—碳转化法构筑抗氧化C/C-ZrC-SiC复合材料及其性能研究

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基于糖—碳转化法构筑抗氧化C/C-ZrC-SiC复合材料及其性能研究

作者：陈思彤哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

C/C复合材料一直以其重量轻、高比强度、高比模量、高热导、低热膨胀系数及耐磨损等优良的特性,被广泛应用于火箭的发动机喷管和导弹鼻锥等部份。但C/C复合材料在450℃以上的氧化气氛中就开始发生氧化,使结构完整性发生破坏,限制了其在... 详细信息

C/C复合材料一直以其重量轻、高比强度、高比模量、高热导、低热膨胀系数及耐磨损等优良的特性,被广泛应用于火箭的发动机喷管和导弹鼻锥等部份。但C/C复合材料在450℃以上的氧化气氛中就开始发生氧化,使结构完整性发生破坏,限制了其在航天技术中的发展与应用。为了改善C/C复合材料的力学性能及高温抗氧化性能,相较于传统的沥青碳,树脂碳等采用大分子碳源,本文以小分子糖作为碳源,采用溶胶凝胶法制备低密度C/C复合材料,合成了ZrC粉体,随后使用前驱体浸渍裂解法(PIP)进行基体改性,最终获得C/C-ZrC-SiC复合材料,并考核相关性能。通过溶胶-凝胶法制得不同密度C/C复合材料,研究了制备过程中的工艺参数对材料的影响,优化了制备过程中的工艺参数,探究材料密度和力学性能的相互关系,分析了C/C复合材料的断裂机制。随着C/C复合材料密度的提高,其力学性能呈不断上升的趋势。由于碳纤维预制体不同方向纤维束含量的差异性,相比于x/y方向,z方向上弯曲性能更高,压缩强度更低。设计合成了ZrC粉体。研究了制备过程中C/Zr摩尔比,碳热还原温度,保温时间对合成纯相ZrC粉体的影响。结果表明,C含量越低,反应活性就越低,所需反应温度越高,但C/Zr摩尔比越高,糖碳转化占据时间也越长,当C/Zr摩尔比为5:1时,最易获得纯相的ZrC,在碳热还原工艺中增加1200℃下2h的保温后,可将碳热还原所需温度从1600℃降低为1500℃。利用前驱体浸渍裂解法制备了C/C-ZrC复合材料,探究ZrC含量对C/C复合材料力学性能的影响,C/C-ZrC复合材料的力学性能相比于之前有了显著的提高。其中,x/y方向上的弯曲强度由原来的79.01MPa提高到154.79MPa,z方向上由原来的92.18MPa提高到158.31MPa;x/y方向上的压缩强度由53.42MPa提高到147.13MPa,z方向上由28.92MPa提高到106.09MPa。C/C-ZrC复合材料的力学性能随ZrC前驱体浸渍次数的增加而增大。随后以聚碳硅烷(PCS)作为前驱体,采用PIP法进一步提高C/C-ZrC复合材料的致密度,构筑C/C-ZrC-SiC抗氧化复合材料,并研究SiC的加入对材料微观形貌及力学性能的影响。SiC加入后,可以使复合材料的力学性能进一步的提升,其中x/y方向上的弯曲强度增长为176.81MPa,z方向增长为184.39MPa。压缩强度x/y方向增加为197.40MPa,z方向增加为144.53MPa。此外,SiC引入前后两个复合材料的力学性能提高的强度差相近,相比于ZrC的引入提升幅度较低。对C/C-ZrC-SiC复合材料进行静态氧化测试,探索在不同氧化温度,不同氧化时间的条件下复合材料的宏观形貌,微观形貌,失重率和物相变化等特性,实验结果表明,氧化时间越久,氧化温度越高,SiC含量越多,反应形成的氧化膜越厚,不同组分的复合材料都表现出了良好的抗氧化性。在氧化时间较短时,两不同组分比例的样品所表现出的抗氧化性相近,当氧化时间达到15mins以上,SiC完全转化为SiO,ZrC含量更多的ZrC-9.52%的材料表现出了更好的抗氧化性。

关键词： C/C复合材料溶胶-凝胶法前驱体浸渍裂解法(PIP) 基体改性力学性能抗氧化性

基于碳纳米管改性碳纤维增强环氧复合材料的力学、界面和抗疲劳性能

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基于碳纳米管改性碳纤维增强环氧复合材料的力学、界面和抗疲劳性...

作者：赵忠博天津工业大学

学位级别：硕士

随着碳纤维(CFs)增强环氧树脂(EP)基复合材料在航空航天、风力发电、体育器材等众多领域的广泛应用,人们对复合材料的性能提出了更高的要求,所以对复合材料改性的研究显得尤为重要。碳纤维/环氧复合材料是三相结构,包括增强体(碳纤维)... 详细信息

随着碳纤维(CFs)增强环氧树脂(EP)基复合材料在航空航天、风力发电、体育器材等众多领域的广泛应用,人们对复合材料的性能提出了更高的要求,所以对复合材料改性的研究显得尤为重要。碳纤维/环氧复合材料是三相结构,包括增强体(碳纤维)、基体(环氧树脂)和界面,所以复合材料的性能也是由碳纤维、树脂基体和界面的性能共同决定的。由于碳纳米管(CNTs)独特的结构和优异的性能,已经被广泛应用于提高复合材料的性能。CNTs对复合材料的改性一般是基于基体改性或者界面改性,但目前关于界面改性和基体改性系统比较和研究的文献报道还比较少。本课题选择超声共混和电泳沉积的方式分别将CNTs引入到单向碳纤维增强环氧复合材料的树脂基体中和碳纤维表面,系统的研究和比较了两种改性复合材料的力学、热、界面和抗疲劳性能,以及两种改性方式中CNTs对复合材料性能的影响机制。我们创新地应用扫描电镜上的能谱分析功能(EDX)辅助单纤维破碎实验表征界面剪切强度(IFSS),结果发现基体改性的复合材料(CF/EP-CNTs)和界面改性的复合材料(CF-CNTs/EP)的界面剪切强度分别提高了 10.14%和45.2%。此外,CF/EP-CNTs和CF-CNTs/EP复合材料的拉伸强度分别提高了 10.41%和24.42%。经过30,0000次拉-拉模式下的疲劳损伤后,CF-CNTs/EP的剩余拉伸强度保留率提高了 3.84%,且经过相同次数的疲劳加载后,CF/EP-CNTs的剩余拉伸强度保留率提高了 1.21%。另外,经过超声C扫描检测发现CF-CNTs/EP的内部疲劳损伤情况明显要比CF/EP-CNTs小。为了明确CNTs在基体改性和界面改性中对复合材料性能的影响机制,分别采用扫描电镜的能谱分析功能(EDX)、力调制原子力显微镜(f-AFM)和透射电镜(TEM)对复合材料的界面处元素分布、模量分布和界面结构进行了分析表征。结果发现,在CF-CNTs/EP中,部分CNTs可以在复合材料成型和固化期间扩散到碳纤维周围的树脂基体中,这可以使基体变得坚韧并形成了可以显著降低应力集中的梯度界面层。对于CF/EP-CNTs来说,与树脂共混的CNTs仅仅是增韧了树脂基体,并没有形成梯度界面层。界面改性可以使复合材料拥有比基体改性更优异的力学性能、界面性能和抗疲劳性能,更能满足人们对碳纤维/环氧复合材料性能越来越高的需求。因此界面改性在纤维增强复合材料中比基体改性具有更大的优势。

关键词：碳纳米管界面改性基体改性界面性能界面微观结构抗疲劳性能

反应熔渗制备C/C-SiC-ZrC复合材料及性能研究

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反应熔渗制备C/C-SiC-ZrC复合材料及性能研究

作者：张倩玮航天动力技术研究院

学位级别：硕士

随着航天飞行器的高速发展,飞行器用热防护材料的工作环境也日益严苛,为了满足更高温度下热防护材料的工作稳定性要求,常采用超高温陶瓷（UHTCs）改性基体或制备耐高温涂层的方法提升碳/碳复合材料（C/C）在高温有氧环境下的性能,获得... 详细信息

随着航天飞行器的高速发展,飞行器用热防护材料的工作环境也日益严苛,为了满足更高温度下热防护材料的工作稳定性要求,常采用超高温陶瓷（UHTCs）改性基体或制备耐高温涂层的方法提升碳/碳复合材料（C/C）在高温有氧环境下的性能,获得高温条件下使用性更好的热防护材料。SiC-ZrC复相陶瓷改性C/C复合材料（C/C-SiC-ZrC）因具有轻质、高强、抗氧化及宽温域协同抗烧蚀的特点,已成为飞行器极端环境热防护的重要候选材料。目前,C/C-SiC-ZrC复合材料制备方法主要有化学气相渗透法（CVI）、先驱体浸渍裂解法（PIP）以及反应熔渗法（RMI）,相比之下,RMI技术克服了CVI、PIP两种技术制备周期长、成本高的缺点,表现出较高的应用潜力。然而RMI法制备C/C-SiC-ZrC复合材料的过程中,工艺对C/C-SiC-ZrC复合材料力学性能、烧蚀性能的影响机制仍不明晰,适应工业化的熔渗工艺仍未被掌握,这限制了RMI作为高效工艺途径在飞行器防热部件制备中的应用。针对RMI法制备C/C-SiC-ZrC复合材料过程中存在的问题,本研究以Zr Si为熔渗剂采用RMI法制备C/C-SiC-ZrC复合材料,分析Zr Si熔体在C/C多孔体中的熔渗和扩散机制,梳理了熔渗材料损伤情况的关键影响因子,研究了熔渗温度（1700℃、1750℃和1800℃）对C/C-SiC-ZrC复合材料力学和烧蚀性能的影响规律,初步分析了不同界面复合材料的性能。通过研究,本文获得的主要研究成果如下:（1）研究反应熔渗制备C/C-SiC-ZrC复合材料的熔渗机理与陶瓷基体生成机理。反应熔渗制备的C/C-SiC-ZrC复合材料中陶瓷基体占比达30%～40%,微观上陶瓷基体呈SiC（靠近碳纤维）-ZrC（远离碳纤维）的规律性分布,宏观上复相陶瓷基体在复合材料内部沿预制体骨架脉络呈交织结构均匀分布。Zr Si熔渗初始阶段,Si原子扩散速率快同时占据数量优势,Si-C间原位反应占较大优势,首先会在碳基体界面处沉积SiC层;但是随着熔渗反应的进行会Si原子逐渐被消耗,此时活性较高的Zr原子在和C原子反应的过程中开始占据优势,在SiC基体界面处形成大量ZrC基体。（2）研究熔渗工艺温度对C/C-SiC-ZrC复合材料力学性能和烧蚀性能的影响规律。随熔渗温度（1700℃、1750℃、1800℃）的升高,C/C-SiC-ZrC复合材料的力学性能呈下降趋势,1700℃制得的C/C-SiC-ZrC复合材料力学表现最优,拉伸强度和弯曲强度分别为114.7 MPa和259.3 MPa,其比1800℃制备复合材料性能（拉伸69.7 MPa、弯曲161.5 MPa）分别提高了64.56%、60.56%。（3）在氧化（氧乙炔）环境下,不同熔渗温度制备C/C-SiC-ZrC复合材料均呈近零烧蚀,其中1700℃制备C/C-SiC-ZrC复合材料氧乙炔600 s烧蚀后线烧蚀率-0.0006mm/s,质量烧蚀率为0.00035 g/s。氧化-冲刷（液氧煤油）环境下,1700℃制得的C/C-SiC-ZrC复合材料质量烧蚀率为0.0063 g/s,且烧蚀后试样的球头结构仍保持完整,表现出明显优于传统PIP工艺制备C/C-SiC-ZrC复合材料的抗冲刷性能,这是因为RMI制备C/C-SiC-ZrC复合材料陶瓷含量高、材料致密性好,同时在微观上表现出SiC-ZrC交织结构也使得材料形成的氧化层结合紧密。（4）初步分析了界面条件对C/C-SiC-ZrC复合材料力学和烧蚀性能的影响。1700℃制备SiC界面试样的拉伸强度和弯曲强度（97.4 MPa和212.1 MPa）比Py C界面复合材料低,但氧乙炔线烧蚀率和质量烧蚀率（0.003 mm/s和0.0011 g/s）与Py C界面复合材料的烧蚀率相差不大。分析导致SiC界面试样力学表现与预期不符的可能原因有:SiC界面与碳纤维之间的界面结合较强,在外力作用下不利于发生裂纹的偏转和缓冲;同时在1700℃及以上的熔渗温度下SiC的界面能随温度的升高而升高,界面处的SiC会部分渗入C纤维中,这一过程会导致一定程度的碳纤维损伤;在1800℃左右的高温环境下还会发生β-SiC向α-SiC的转变和生长,这些都可能最终导致SiC界面破坏、材料力学性能下降。

关键词： C/C-SiC-ZrC复合材料反应熔渗工艺基体改性熔渗机理性能研究

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碳纤维复合材料拉-拉疲劳损伤特性研究

碳纤维复合材料拉-拉疲劳损伤特性研究

作者：莫明智南昌大学

学位级别：硕士

纤维增强复合材料作为一种具有高比强度和高比刚度性能的先进材料,在二十一世纪得到了大力发展和广泛应用,特别是在航空航天、风力发电、汽车轻量化、建筑加固等一些领域,碳纤维复合材料的使用率更是不断上升,成为部分金属部件的良好替... 详细信息

纤维增强复合材料作为一种具有高比强度和高比刚度性能的先进材料,在二十一世纪得到了大力发展和广泛应用,特别是在航空航天、风力发电、汽车轻量化、建筑加固等一些领域,碳纤维复合材料的使用率更是不断上升,成为部分金属部件的良好替代品。但是,在一些复杂工况下这种纤维复合材料依然会面临一些疲劳失效和结构破坏的问题,这制约了纤维材料的推广应用。因此,对纤维增强复合材料的疲劳损伤特性、疲劳性能展开研究有助于加深对这种材料性能的了解,扩展材料的性能优势。另外,对复合材料的疲劳寿命预测工作展开研究有助于建立复合材料结构的疲劳寿命预报系统,从而避免一些意外造成的财产和人身损失。本文以碳纤维作为增强材料、环氧树脂作为基体的复合材料作为研究对象,对复合材料的疲劳失效特征和疲劳性能,以及疲劳寿命预测展开研究,具体的工作及其结果有以下几个方面:(1)本文首先进行了碳纤维增强环氧树脂基复合材料的准静态拉伸实验及拉-拉疲劳实验,测试了材料的拉伸强度及材料在不同的载荷水平下的疲劳寿命,并对试样的疲劳失效形貌进行分析,获得了材料的疲劳损伤特性,发现随循环周次的增加材料的主要损伤形式和损伤发展速度各有不同,总体呈现三阶段性变化的形势。(2)基于拉伸实验及拉-拉疲劳实验获得的测试结果,确定了材料的疲劳损伤判断准则、疲劳剩余强度和剩余刚度模型以及疲劳寿命模型、材料性能突降方法。利用ABAQUS的UMAT子程序功能,开展了复合材料疲劳仿真工作,模拟了疲劳损伤的产生和扩展过程,以及强度、刚度的退化过程,并预测了材料的疲劳寿命,通过与实验结果进行对比验证了预测方法的可靠性。(3)使用微米氧化铝陶瓷粉颗粒和多壁碳纳米管对环氧树脂基体进行改性,测试了使用不同基体制备的复合材料的准静态拉伸强度和拉-拉疲劳寿命。结果表明,使用微米氧化铝陶瓷粉改性后的材料拉伸强度比未改性的材料高,但其疲劳性能不如未改性的复合材料。显微图像表明,这是因为氧化铝颗粒与基体和纤维的结合力较差,并且分散的颗粒会削弱基体承载能力,加快基体与纤维界面的脱粘及裂纹的扩展进程。而使用多壁碳纳米管改性的材料表现则不同,尽管改性后的材料拉伸强度有所下降,在高载荷水平下材料更快失效,但是在较低的载荷水平下改性材料的疲劳性能则明显优于未改性的材料。通过对比二者的失效形貌可知,多壁碳纳米管改性的基体和纤维的结合力较强,这延缓了界面裂纹的产生及扩展,同时多壁碳纳米管较大的比表面积能够阻碍微裂纹的连接和发展,也能够消耗掉部分能量,降低裂纹前沿应力场的能量,从而使材料最终失效的节点推迟,提高了材料寿命。

关键词：碳纤维复合材料疲劳失效特征疲劳寿命预测基体改性多壁碳纳米管循环载荷

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碳纤维增强聚丙烯复合材料的制备与性能研究

碳纤维增强聚丙烯复合材料的制备与性能研究

作者：邱春亮华东理工大学

学位级别：硕士

因碳纤维具有高比模量、高比强度、高导电及耐腐蚀,热膨胀系数低等优点,碳纤维增强复合材料具有巨大的应用前景,在航空航天和汽车工业等许多领域具有很广泛的应用。本文采用碳纤维毡和通用塑料聚丙烯制备厚度为1.5-2mm的复合片材,其强... 详细信息

因碳纤维具有高比模量、高比强度、高导电及耐腐蚀,热膨胀系数低等优点,碳纤维增强复合材料具有巨大的应用前景,在航空航天和汽车工业等许多领域具有很广泛的应用。本文采用碳纤维毡和通用塑料聚丙烯制备厚度为1.5-2mm的复合片材,其强度、模量和其他纤维毡增强聚丙烯复合材料相比都具有很大的优越性。利用实验室自主研发的双钢带压机通过熔融浸渍法来制备碳纤维增强聚丙烯复合材料(CFRPP),然后通过平板硫化机进行二次模压。通过纤维长度、纤维含量、毡针刺等结构参数对CFRPP的制备进行优化,考察了薄膜浸渍和混纤浸渍工艺、马来酸酐接枝聚丙烯(MPP)和乙烯基醚类接枝聚丙烯(VPP)改性相容剂对CFRPP力学性能的影响,研究了复合材料中相容剂MPP的最佳用量,对相应改性CFRPP的断面进行了SEM分析。结果表明：实验范围内纤维长度对CFRPP力学性能没有影响;复合材料综合力学性能最佳碳纤维含量为30%wt;碳纤维毡经三角形针针刺后复合材料的力学性能得到较大幅度提高;相容剂MPP能够改善碳纤维与聚丙烯的界面结合,提高复合材料的力学性能,其最适宜的用量约为20%wt;以长度为80mm的碳纤维进行三角针刺成毡后,以经20%wtMPP改性的聚丙烯浸渍制备得到碳纤维含量30%wt的复合材料的拉伸强度为203.3MPa,弹性模量达16.6GPa,弯曲强度为223.2MPa,弯曲模量达到12.0GPa,缺口冲击强度752.2J/m。利用双螺杆挤出机制备短碳纤维/聚丙烯粒料,通过注塑成型,探索了相容剂改性及纤维含量对短碳纤维增强聚丙烯复合材料力学性能的影响,分析了短切碳纤维条件下相容剂及纤维含量的优化用量。

关键词：碳纤维聚丙烯复合材料基体改性力学性能

HfC纳米线的原位生长及其改性C/C复合材料

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HfC纳米线的原位生长及其改性C/C复合材料

作者：梁中天重庆交通大学

学位级别：硕士

碳/碳(C/C)复合材料具有低密度、高比强、优异的高温性能等特点,是航空航天及国防领域无可取代的超高温结构材料。随着空天飞行器的高速发展,对C/C复合材料在高温高速气流冲刷环境下的抗氧化烧蚀能力提出了更加严苛的要求。向C/C复合材... 详细信息

碳/碳(C/C)复合材料具有低密度、高比强、优异的高温性能等特点,是航空航天及国防领域无可取代的超高温结构材料。随着空天飞行器的高速发展,对C/C复合材料在高温高速气流冲刷环境下的抗氧化烧蚀能力提出了更加严苛的要求。向C/C复合材料基体内部引入具有超高熔点的HfC陶瓷是提高其抗氧化烧蚀性能的有效途径。但C/C复合材料基体内引入HfC陶瓷颗粒后,会导致复合材料力学性能降低。HfC纳米线不仅拥有HfC陶瓷块体的耐高温性能,且因特殊的一维结构形貌,同时还兼具优异的力学。将其作为第二增强相引入C/C复合材料,可实现同步改善C/C复合材料抗氧化烧蚀和力学性能。然而,目前HfC纳米线改性C/C复合材料的相关研究极少,关键的技术瓶颈在于无法实现HfC纳米线在碳纤维预制体内的原位可控生长。本文通过优化低压催化化学气相沉积(CVD)工艺参数,实现了HfC纳米线在2.5D碳纤维预制体内的原位可控生长,探究了不同工艺条件下HfC纳米线形貌结构、物相组成、化学组分及其在预制体中的分布状态,分析了其生长机理。在此基础之上,分析了HfC纳米线对C/C复合材料的CVI热解碳的沉积速率、织构、石墨化程度的影响,并总结了HfC纳米线改性C/C复合材料(HfC-C/C)的微区力学性能、导热性能、抗氧化性能及烧蚀性能的变化规律。主要研究内容和结果如下:(1)HfC纳米线原位生长的工艺研究。采用低压CVD法,以CH为碳源,HfCl为铪源,Ni(NO)为催化剂,在1075℃合成HfC纳米线。HfC纳米线产量随沉积时间增长而提高,在60min至120min时间段内的HfC纳米线合成速率最快,为3.5mg/min。当催化剂前驱体溶液浓度为0.05mol/L时,有利于HfC纳米线在2.5D碳毡内部原位生长;当催化剂溶度为0.05mol/L、0.1mol/L时,合成的一维HfC纳米材料中有HfC纳米带生成。当QH/QCH为10/1、15/1时,HfC纳米线会受杂质氧的影响,表面粗糙且纯度较低;随QH/QCH增大,HfC纳米线纯度增高。HfC纳米线和HfC纳米带生长机理均符合VLS机制。(2)HfC纳米线对CVI热解碳沉积速率及微结构的影响规律研究。采用常压CVI法,以CH为气态前驱体,N为保护和稀释气体,将原位生长HfC纳米线的碳纤维预制体致密化。HfC纳米线引入碳纤维预制体后,加快热解碳的前期沉积速率,当HfC纳米线引入量为3.25%时,HfC纳米线间的微纳米孔结构在沉积过程中被热解碳堵塞,降低后期CVI热解碳沉积速率。HfC纳米线能够抑制热解碳的层间开裂,HfC纳米线富集区热解碳Ae=0°,热解碳织构为ISO;HfC纳米线含量低区域,热解碳织构为LT。HfC-C/C复合材料与未改性C/C复合材料相比,基体微晶碳不同晶面的晶粒大小和结晶程度的差异较大,其中a轴方向上碳原子平面层的La(110)减小,结晶程度降低;但c轴方向上碳原子平面堆垛层Lc(002)增大,结晶程度提高。(3)HfC-C/C复合材料性能研究。HfC-C/C复合材料垂直于无维布方向的热扩散率和导热系数分别为未改性C/C复合材料的1.5倍、2倍。恒定升温速率氧化试验和等温氧化试验结果显示,HfC纳米线引入C/C复合材料后,可减缓氧化失重速率并降低最终氧化失重质量。经氧乙炔焰烧蚀20s,HfC-C/C复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率与未改性C/C复合材料相比,分别降低了22.7%、9.0%。

关键词： HfC纳米线原位生长化学气相沉积基体改性 C/C复合材料

反应熔渗工艺制备碳纤维增强陶瓷基复合材料研究进展

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材料导报 2022年第22期36卷 116-121页

作者：冯士杰宋环君陈昊然孙娅楠杨小健张宝鹏杨良伟刘伟航天特种材料及工艺技术研究所北京100074

反应熔渗(RMI)工艺制备碳纤维增强陶瓷基复合材料具有周期短、成本低、致密度高等优势,因此获得了广泛关注。本文主要对影响RMI工艺制备碳纤维增强陶瓷基复合材料的三方面因素(多孔低密度C/C基材结构、基体改性成分及制备工艺)的研究进... 详细信息

反应熔渗(RMI)工艺制备碳纤维增强陶瓷基复合材料具有周期短、成本低、致密度高等优势,因此获得了广泛关注。本文主要对影响RMI工艺制备碳纤维增强陶瓷基复合材料的三方面因素(多孔低密度C/C基材结构、基体改性成分及制备工艺)的研究进展进行了综述。研究显示:通过对多孔低密度C/C基材中碳基体类型、碳纤维预制体结构、基材密度及孔隙结构进行优化设计,可显著提升复合材料的力学及抗氧化烧蚀性能;通过基体改性技术在C/C复合材料中引入功能性组元,可显著提高复合材料的抗氧化烧蚀、耐磨擦等性能;通过熔渗工艺优化,如调整熔渗温度、时间,选择合适的熔渗物类型等,可制备出综合性能良好的复合材料。最后,指出了目前RMI工艺制备碳纤维增强陶瓷基复合材料中存在的主要问题和潜在研究方向。

关键词：反应熔渗陶瓷基复合材料多孔低密度C/C基材基体改性

超高温陶瓷改性碳基/陶瓷基复合材料的多尺度构筑与性能研究进展

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装备环境工程 2019年第10期16卷 40-48页

作者：汤素芳胡成龙熊艳丽姚金金中国科学院金属研究所沈阳110016 中国运载火箭技术研究院系统工程业务部北京100076 中国科学技术大学材料科学与工程学院合肥230026

从复合材料的多尺度结构构筑出发,简述了超高温陶瓷改性碳基、陶瓷基复合材料的制备方法及其优缺点。综述了均质和非均质结构超高温陶瓷改性碳基、陶瓷基复合材料的结构设计、制备工艺、力学性能和烧蚀性能。提出设计开发低成本、短周... 详细信息

从复合材料的多尺度结构构筑出发,简述了超高温陶瓷改性碳基、陶瓷基复合材料的制备方法及其优缺点。综述了均质和非均质结构超高温陶瓷改性碳基、陶瓷基复合材料的结构设计、制备工艺、力学性能和烧蚀性能。提出设计开发低成本、短周期新工艺以及与现有工艺的有机结合以制备出更高综合性能要求的复合材料,是未来的主攻方向。从材料结构设计上,指出未来努力的重要方向。

关键词： C/C 复合材料 C/SiC 复合材料超高温陶瓷基体改性烧蚀性能

反应熔渗法制备C/C-ZrC复合材料的研究进展

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炭素 2022年第4期 25-31页

作者：张倩玮崔红吴小军陈意高西安航天复合材料研究所西安710025

ZrC是常用于C/C复合材料基体改性的超高温陶瓷材料之一,改性后的C/C-ZrC复合材料因其优异的力学性能和抗烧蚀性能成为当前的研究热点。本文从熔渗原理、工艺过程及影响因素等方面对C/C-ZrC复合材料的反应熔渗法制备做了综述;同时总结了C... 详细信息

ZrC是常用于C/C复合材料基体改性的超高温陶瓷材料之一,改性后的C/C-ZrC复合材料因其优异的力学性能和抗烧蚀性能成为当前的研究热点。本文从熔渗原理、工艺过程及影响因素等方面对C/C-ZrC复合材料的反应熔渗法制备做了综述;同时总结了C/C-ZrC复合材料的多组分基体改性研究进展;最后对反应熔渗工艺的改进方向进行了展望。

关键词：反应熔渗 C/C-ZrC复合材料基体改性