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sic涂层对碳纤维抗氧化性能的影响

材料热处理学报 2009年第2期30卷 142-145,151页

作者：康鹏超张斌武高辉王春雨哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

采用高能球磨的Si、C粉体,利用原位反应法在碳纤维表面制备得到了sic涂层。利用XRD,SEM,TEM等分析测试手段对碳纤维涂层进行了相组成及形貌分析。通过对涂sic和未涂sic纤维的等温氧化试验,对涂层碳纤维抗氧化性能进行了研究。结果表明:... 详细信息

采用高能球磨的Si、C粉体,利用原位反应法在碳纤维表面制备得到了sic涂层。利用XRD,SEM,TEM等分析测试手段对碳纤维涂层进行了相组成及形貌分析。通过对涂sic和未涂sic纤维的等温氧化试验,对涂层碳纤维抗氧化性能进行了研究。结果表明:制备的涂层均匀完整,涂层组成为纳米结构的β-sic,厚度约为30 nm。在400～700℃sic涂层可对碳纤维起到抗氧化作用。600℃氧化3h后,没有涂层的碳纤维表面出现明显的氧化侵蚀坑,而涂有sic涂层的碳纤维损伤不明显。

关键词：碳纤维 sic涂层原位反应抗氧化性能

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sic涂层C／C复合材料应力氧化失效行为

中南大学学报（自然科学版） 2008年第5期39卷 951-955页

作者：肖鹏黄辉栾新刚刘持栋中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083 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

在氧化性气氛(21%O2+79%Ar)、不同拉应力下研究sic涂层C/C复合材料在1 000℃和1 300℃的氧化失效行为;采用扫描电镜观察sic涂层C/C复合材料氧化失效后的断口形貌。试验结果表明:当温度为1 000℃,拉应力由C/C复合材料拉伸强度的20%增加至... 详细信息

在氧化性气氛(21%O2+79%Ar)、不同拉应力下研究sic涂层C/C复合材料在1 000℃和1 300℃的氧化失效行为;采用扫描电镜观察sic涂层C/C复合材料氧化失效后的断口形貌。试验结果表明:当温度为1 000℃,拉应力由C/C复合材料拉伸强度的20%增加至50%时,sic涂层C/C复合材料的应力氧化明显加剧,寿命由大于5.00 h缩短到2.92 h,应力对sic涂层C/C复合材料的寿命有显著影响;当拉应力为C/C复合材料拉伸强度的50%,温度为1 000℃和1 300℃时,材料均在低温区断裂,应力氧化寿命分别为2.92 h和2.62 h,温度对应力氧化寿命的影响不明显;应力氧化失效以纤维的氧化失效为主,外加拉应力起促进作用。

关键词： C/C复合材料 sic涂层应力氧化失效

sic涂层对熔渗sic_(f)/sic复合材料高温服役性能的影响

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材料导报 2022年第21期36卷 72-76页

作者：刘虎齐哲艾莹珺周怡然杨金华赵文青赵春玲郎旭东贺宜红焦健中国航发北京航空材料研究院先进复合材料科技重点实验室北京100095 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

采用化学气相沉积法(CVD)在熔渗制备的sic_(f)/sic复合材料表面沉积了sic涂层,通过高温氧化试验研究了涂层对复合材料高温服役性能的影响,结果表明:在1200℃空气环境中氧化100 h后,无涂层试样的室温平均弯曲强度为424 MPa,弯曲强度下降... 详细信息

采用化学气相沉积法(CVD)在熔渗制备的sic_(f)/sic复合材料表面沉积了sic涂层,通过高温氧化试验研究了涂层对复合材料高温服役性能的影响,结果表明:在1200℃空气环境中氧化100 h后,无涂层试样的室温平均弯曲强度为424 MPa,弯曲强度下降了36.2%;而有涂层试样的室温平均弯曲强度为631 MPa,弯曲强度仅下降6.9%。SEM和XRD表征显示,无涂层试样中sic纤维的氧化和BN界面层的退化失效是复合材料弯曲性能下降的重要原因,断口纤维拔出较少,呈脆性断裂特征;而有涂层试样表面氧化生成SiO_(2)氧化膜,其厚度增加过程服从抛物线规律。由于sic层的封闭保护作用,复合材料试样受到的氧化作用较小,弯曲性能更好,断口纤维拔出明显。

关键词： sicf/sic复合材料 sic涂层抗氧化性能

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sic涂层性能与石墨基体结构的关系

原子能科学技术 2008年第4期42卷 353-357页

作者：赵娟王贵刘朗郭全贵广东海洋大学工程学院广东湛江524025 中国科学院山西煤炭化学研究所山西太原030001

采用料浆烧结法在不同石墨基体上制备了sic涂层。详细研究了sic涂层在不同石墨表面上的结构及其对不同石墨的抗氧化防护行为。结果表明：石墨基体的孔隙率和孔径尺寸决定着sic涂层的结构，形成sic梯度涂层的必要条件是石墨的孔径尺寸须... 详细信息

采用料浆烧结法在不同石墨基体上制备了sic涂层。详细研究了sic涂层在不同石墨表面上的结构及其对不同石墨的抗氧化防护行为。结果表明：石墨基体的孔隙率和孔径尺寸决定着sic涂层的结构，形成sic梯度涂层的必要条件是石墨的孔径尺寸须处于0.1-0.5μm范围内；sic梯度涂层有利于石墨基体抗氧化性能的提高。

关键词：石墨 sic涂层抗氧化孔径尺寸

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sic涂层化学气相沉积过程的数值模拟

西安交通大学学报 2007年第9期41卷 1070-1074页

作者：孙国栋李贺军付前刚曹伟宋广兴西北工业大学碳/碳复合材料工程技术研究中心西安710072

根据化学气相沉积法的工艺特点,对C/C复合材料sic涂层的制备过程进行了数学建模和有限元模拟,得出了反应器内以及试样表面反应物浓度的变化规律,并且获得了反应器内反应物浓度与沉积产物间的关系.结合实验分析,验证了sic涂层晶粒尺寸的... 详细信息

根据化学气相沉积法的工艺特点,对C/C复合材料sic涂层的制备过程进行了数学建模和有限元模拟,得出了反应器内以及试样表面反应物浓度的变化规律,并且获得了反应器内反应物浓度与沉积产物间的关系.结合实验分析,验证了sic涂层晶粒尺寸的变化和沉积形貌的演变是由于反应气体浓度分布随位置变化造成的:沿着反应气体流动的方向,反应物浓度逐渐降低,沉积得到的sic晶粒尺寸逐渐减小,沉积形貌由堆积岛状到颗粒状再到晶须状逐级演变.

关键词：化学气相沉积 sic涂层数值模拟复合材料

sic涂层制备工艺对C/C复合材料微观结构及性能的影响

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固体火箭技术 2016年第1期39卷 100-105页

作者：孙国栋李辉邓娟利长安大学材料科学与工程学院西安710064 西北工业大学材料学院西安710072

分别采用包埋法和化学气相沉积法（CVD）,在C/C复合材料表面制备了Si C涂层。利用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱分析仪等测试手段,对C/C复合材料的微观结构进行分析,考察对比了涂层复合材料的力学性能、涂层与基体的结合强度以及抗热震... 详细信息

分别采用包埋法和化学气相沉积法（CVD）,在C/C复合材料表面制备了Si C涂层。利用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱分析仪等测试手段,对C/C复合材料的微观结构进行分析,考察对比了涂层复合材料的力学性能、涂层与基体的结合强度以及抗热震性能。结果表明,包埋-Si C涂层试样与C/C复合材料具有相似的脆性断裂行为,弯曲强度提高了26.98%,而CVD-Si C涂层试样则表现为假塑性断裂,弯曲强度提高了17.46%;与CVD-Si C涂层相比,包埋-Si C涂层与C/C基体之间具有较高的结合强度,并具有较好的抗热震性能,经25次室温~1 500℃热震后,氧化失重仅为1.3%,力学性能保持率高达75.9%。

关键词： sic涂层 C/C复合材料微观结构力学性能抗热震性能

sic涂层工艺对三维碳纤维编织物抗氧化性的影响

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稀有金属材料与工程 2008年第A01期37卷 78-81页

作者：陈钢军肖汉宁高朋召湖南大学材料学院湖南长沙410082

采用先驱体浸渍裂解(PIP)法在碳纤维表面制备sic涂层。研究了涂层制备工艺对编织体抗氧化性能的影响。结果表明,经质量分数为10%的聚碳硅烷(PCS)溶液循环浸渍裂解所得样品的抗氧化性能最佳。对sic/碳纤维非等温条件下氧化反应的动力学... 详细信息

采用先驱体浸渍裂解(PIP)法在碳纤维表面制备sic涂层。研究了涂层制备工艺对编织体抗氧化性能的影响。结果表明,经质量分数为10%的聚碳硅烷(PCS)溶液循环浸渍裂解所得样品的抗氧化性能最佳。对sic/碳纤维非等温条件下氧化反应的动力学研究结果表明,sic涂层/碳纤维的非等温氧化过程呈现自催化特征。氧化机理为随机成核,动力学参数为1gA=15.223 min^(-1),E_a=157.15 kJ·mol^(-1)。

关键词： sic涂层抗氧化性非等温氧化动力学

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

两步法制备具有自愈合能力的纯sic涂层(英文)

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物理化学学报 2012年第1期28卷 239-244页

作者：陈旸王成国赵伟山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061 山东大学碳纤维工程技术研究中心济南250061

为了提高碳/碳(C/C)复合材料的抗氧化性能,通过两步法在基体表面制备了具有自愈合能力的纯sic涂层.首先,通过高含氢硅油(H-PSO)的高温热解在基体表面引入sic纳米线,然后通过高温渗Si,在碳材料表面生成厚度约为100-200μm的涂层.通过X射... 详细信息

为了提高碳/碳(C/C)复合材料的抗氧化性能,通过两步法在基体表面制备了具有自愈合能力的纯sic涂层.首先,通过高含氢硅油(H-PSO)的高温热解在基体表面引入sic纳米线,然后通过高温渗Si,在碳材料表面生成厚度约为100-200μm的涂层.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征了所制备的涂层形貌及相组成,并对所制备的试样进行了氧化实验.实验结果表明:涂层是由纯sic构成的,且具有一定的自愈合能力;所制备的试样在1400℃下氧化4h,失重仅为0.71%,抗氧化性能得到提高.

关键词： C/C复合材料 sic纳米线 sic涂层抗氧化性能自愈合