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溶胶-凝胶法制备三维Cf/Mullite复合材料的工艺与性能

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稀有金属材料与工程 2004年第Z1期33卷 111-114页

利用SiO2-Al2O3双相Sol-gel技术制备出三维编织碳纤维增强莫来石复合材料(3D-BCf/3Al2O3·2SiO2).研究表明,以AlCl3·6H2O,(CH2)6N4和硅溶胶为原料的Sol-gel工艺能制备出高反应活性的SiO2-Al2O3复合粉体,它在1 300℃N2中煅烧可生成莫来... 详细信息

利用SiO2-Al2O3双相Sol-gel技术制备出三维编织碳纤维增强莫来石复合材料(3D-BCf/3Al2O3·2SiO2).研究表明,以AlCl3·6H2O,(CH2)6N4和硅溶胶为原料的Sol-gel工艺能制备出高反应活性的SiO2-Al2O3复合粉体,它在1 300℃N2中煅烧可生成莫来石.所得3D-BCf/3Al2O3·2SiO2的密度为1.642 g/cm3,弯曲强度和断裂韧性分别为257.9 MPa和12.2 MPa·m1/2.材料中较多的孔隙是材料密度和弯曲强度不高的原因所在.

关键词：莫来石复合材料溶胶-凝胶连续纤维增强

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组成和结构对连续SiC纤维电阻率的影响

无机材料学报 2012年第2期27卷 162-168页

作者：王得印宋永才简科国防科技大学新型陶瓷纤维及复合材料重点实验室长沙410073

通过烧成制备了电阻率量级大小不同的三种连续SiC纤维,对纤维的元素组成、结晶性能和表面结构进行了分析.结果表明:通过调整不熔化及烧成工艺参数可以获得电阻率量级不同的连续SiC纤维.当纤维表层具有一定厚度的高富碳层结构时,纤维的... 详细信息

通过烧成制备了电阻率量级大小不同的三种连续SiC纤维,对纤维的元素组成、结晶性能和表面结构进行了分析.结果表明:通过调整不熔化及烧成工艺参数可以获得电阻率量级不同的连续SiC纤维.当纤维表层具有一定厚度的高富碳层结构时,纤维的电阻率受整体自由碳含量与结晶性能的影响不再显著,此时,纤维将具有较低的电阻率.富碳层的产生与不熔化纤维烧成时分解产生的烃类小分子的重新裂解沉积有关.通过低温氧化除去纤维表面的富碳层可以使纤维电阻率增大.表面结构对连续SiC纤维的电阻率大小有重要影响.

关键词：聚碳硅烷 SiC纤维富碳电阻率

Effect of composition and structure on specific resistivity of SiC fibers

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2012年第5期22卷 1133-1139页

作者：王得印宋永才李永强国防科技大学、新型陶瓷纤维及复合材料重点实验室长沙410073

Four kinds of SiC fibers with different specific resistivities were prepared by the pyrolysis of cured polycarbosilane fiber. The results show that SiC fibers with different specific resistivities can be obtained by changing the curing and pyrolysis conditions. And the free carbon content and the ability to crystallize no longer affect the specific resistivities notably with the time when the fiber is covered with an excess carbon layer, and the fiber has a low specific resistivity. The excess carbon layer in the circular outer part is originated from the re-pyrolysis and deposition of hydrocarbon volatiles. The removal of the carbon by oxidative treatment may affect the surface property and also promote the magnitude of specific resistivity. The influence of the surface property on the specific resistivity can be considerable and should not be neglected.

关键词： silicon carbide fiber excess carbon layer specific resistivity

C/Al2O3复合材料的固体粒子冲蚀行为与磨擦磨损性能

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稀有金属材料与工程 2019年第7期48卷 2323-2329页

作者：范朝阳马青松曾宽宏国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室

以溶胶浸渍热处理技术路线制备的碳纤维布叠层缝合预制件增强Al2O3(C/Al2O3)复合材料为对象,以刚玉粉为介质,研究了复合材料的固体粒子冲蚀行为,按照GB5763-2008规定的条件研究了复合材料的磨擦磨损性能。室温下,复合材料冲蚀率随着冲... 详细信息

以溶胶浸渍热处理技术路线制备的碳纤维布叠层缝合预制件增强Al2O3(C/Al2O3)复合材料为对象,以刚玉粉为介质,研究了复合材料的固体粒子冲蚀行为,按照GB5763-2008规定的条件研究了复合材料的磨擦磨损性能。室温下,复合材料冲蚀率随着冲击角度与送粉量的增大而增加;温度升高,由于机械冲击和热冲击的双重作用,冲蚀率显著变大。在GB5763-2008规定的条件下,C/Al2O3复合材料具有稳定的摩擦系数和很低的磨损率。结合微观形貌分析,探讨了复合材料的冲蚀与磨损机理。得益于连续碳纤维的补强增韧作用,即使基体致密度低于单体Al2O3陶瓷,C/Al2O3复合材料在冲蚀和磨损时不会发生脆性断裂,使用安全性优于单体Al2O3陶瓷。

关键词：氧化铝复合材料冲蚀磨擦磨损

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第三代SiC纤维及其在核能领域的应用现状

无机材料学报 2020年第5期35卷 525-531页

作者：王堋人苟燕子王浩国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室长沙410073

第三代SiC纤维具有近化学计量比的元素组成和高结晶致密的特性,与第一、第二代SiC纤维相比,在耐高温、抗氧化、抗蠕变及抗辐射等性能上均有明显的提升,因此在工程应用上尤其在核能领域拥有更明显的优势和更广阔的前景。本文对第三代SiC... 详细信息

第三代SiC纤维具有近化学计量比的元素组成和高结晶致密的特性,与第一、第二代SiC纤维相比,在耐高温、抗氧化、抗蠕变及抗辐射等性能上均有明显的提升,因此在工程应用上尤其在核能领域拥有更明显的优势和更广阔的前景。本文对第三代SiC纤维的制备工艺、性能特点进行了介绍和比较,综述了第三代SiC纤维在核能领域的应用,并对其发展前景进行了展望。

关键词： SiC纤维第三代核能应用综述

一种具有稳定富碳表层的SiC纤维的制备与性能

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无机材料学报 2009年第6期24卷 1209-1213页

作者：王得印毛仙鹤宋永才王应德国防科技大学新型陶瓷纤维及复合材料重点实验室长沙410073

采用不饱和烃不熔化处理后的聚碳硅烷(PCS)纤维经高温烧成可制得一种新型的SiC纤维,纤维的抗张强度达2.5～2.8GPa,氧含量4wt%～6wt%,电阻率仅为0.5Ω.cm左右,大大低于采用传统空气不熔化方法得到的SiC纤维.研究表明:该纤维表面存在厚度... 详细信息

采用不饱和烃不熔化处理后的聚碳硅烷(PCS)纤维经高温烧成可制得一种新型的SiC纤维,纤维的抗张强度达2.5～2.8GPa,氧含量4wt%～6wt%,电阻率仅为0.5Ω.cm左右,大大低于采用传统空气不熔化方法得到的SiC纤维.研究表明:该纤维表面存在厚度约50nm的富碳层,并且在Ar气中进行高温热处理后,表面富碳层结构无明显变化.与日本通用级SiC纤维NicalonNL202相比,纤维的耐热性提高200～300℃.纤维具有低电阻率稳定性,从室温到1600℃,其电阻率始终保持在0.4～0.8Ω.cm.

关键词： SiC纤维富碳电阻率

熔融纺丝过程优化制备细直径碳化硅纤维及其对力学性能的影响

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无机材料学报 2018年第7期33卷 721-727页

作者：王国栋宋永才国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室长沙410073

强度、模量和柔顺性作为碳化硅(SiC)纤维重要的力学性能受到纤维直径大小的影响,而制备工艺中的熔融纺丝过程对纤维直径起决定作用。本工作研究了纺丝温度、纺丝压力和卷绕速度对聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS)原纤维直径的影响,分析了... 详细信息

强度、模量和柔顺性作为碳化硅(SiC)纤维重要的力学性能受到纤维直径大小的影响,而制备工艺中的熔融纺丝过程对纤维直径起决定作用。本工作研究了纺丝温度、纺丝压力和卷绕速度对聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS)原纤维直径的影响,分析了纺丝过程中纤维断裂的原因,并初步探究了SiC纤维直径与力学性能的关系。结果表明,在一定范围内降低纺丝温度、降低纺丝压力和提高卷绕速度均能显著减小原纤维的直径。在连续纺丝的前提下,最优纺丝工艺下得到的PCS原纤维直径为13.5μm。随着PCS纤维直径由18.3μm减小至13.5μm,SiC纤维直径则由13.8μm减小至9.5μm,而SiC纤维的强度与模量分别由1.7、181 GPa提高至2.9、233 GPa,强度分布更为集中,柔顺性得到显著提高。

关键词：聚碳硅烷熔融纺丝 SiC纤维直径

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CDC法制备纳米多孔碳研究进展

无机材料学报 2013年第10期28卷 1051-1056页

作者：段力群马青松陈朝辉国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室长沙410073

纳米多孔碳具有很多优良的性能,如优异的生物相容性、高导电性、高比表面积等,可应用于电极材料、吸附、分离、催化剂载体等领域。碳化物衍生碳法(Carbide-derived carbons,CDC)在制备纳米多孔碳方面具有比表面积大范围可调、孔结构和... 详细信息

纳米多孔碳具有很多优良的性能,如优异的生物相容性、高导电性、高比表面积等,可应用于电极材料、吸附、分离、催化剂载体等领域。碳化物衍生碳法(Carbide-derived carbons,CDC)在制备纳米多孔碳方面具有比表面积大范围可调、孔结构和石墨化程度精确可控、成本低、保持原有碳化物形态等优点,逐步引起了材料研究者的重视。本文从CDC工艺原理出发,重点概述了CDC工艺的最新研究进展,并介绍了其在超电容电极材料、吸附等领域中的应用情况,最后针对CDC工艺的不足,对其未来发展进行了展望。

关键词：纳米多孔碳 CDC法卤化反应刻蚀综述

连续Si-Fe-C-O功能陶瓷纤维的制备及其表面分析

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无机材料学报 2006年第1期21卷 103-108页

作者：陈志彦李效东王军国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室长沙410073

采用聚二甲基硅烷(PDMS)和二茂铁合成出聚铁碳硅烷(PFCS),后者经熔融纺丝、预氧化、烧成,可制得电阻率低至10-2Ω·cm、拉伸强度2．0GPa、长度>500m的连续Si—Fe-C-O 纤维．探索了连续Si-Fe-C-O纤维的制备工艺．研究了铁对纤维电阻率和... 详细信息

采用聚二甲基硅烷(PDMS)和二茂铁合成出聚铁碳硅烷(PFCS),后者经熔融纺丝、预氧化、烧成,可制得电阻率低至10-2Ω·cm、拉伸强度2．0GPa、长度>500m的连续Si—Fe-C-O 纤维．探索了连续Si-Fe-C-O纤维的制备工艺．研究了铁对纤维电阻率和β-SiC结晶的影响: 铁含量的增加有利于β-SiC晶粒的增长和电阻率的降低．XPS剖面分析表明:陶瓷纤维的表面富含碳,随着径向深度增大铁含量增加．

关键词：连续Si—Fe—C-O纤维合成电阻率 β-SiC XPS剖面分析