氣相滲硅制備三維針刺C/C-SiC復(fù)合材料工藝與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-18 12:06
C/C-SiC復(fù)合材料具有高比強(qiáng)、高比模、高熱導(dǎo)率、低熱膨脹性能以及優(yōu)良的摩擦磨損性能,在航天熱結(jié)構(gòu)件、空間光機(jī)結(jié)構(gòu)件和高性能剎車(chē)裝置等領(lǐng)域受到廣泛的應(yīng)用和關(guān)注。GSI(氣相滲硅,Gaseous Silicon Infiltration)作為新近發(fā)展起來(lái)的制備C/C-SiC復(fù)合材料的新方法,具有制備周期短、成本低、致密性好等優(yōu)點(diǎn)。相比于研究較多的LSI(液相滲硅,LiquidSilicon Infiltration),GSI工藝滲透深度更深,且反應(yīng)溫和,易于控制,制品殘留硅少,有望制備出性價(jià)比更高的C/C-SiC復(fù)合材料,但是目前的研究相對(duì)較少。此外,在GSI制備C/C-SiC復(fù)合材料中,對(duì)于CVI C/C素坯密度、纖維體積分?jǐn)?shù)以及不同先驅(qū)體裂解C/C素坯對(duì)制備的C/C-SiC復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響研究還不系統(tǒng),不利于面向不同應(yīng)用時(shí)的選材需要,有待對(duì)材料的性能數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)一步完善,因此本文展開(kāi)了GSI工藝對(duì)制備三維針刺C/C-SiC復(fù)合材料工藝與性能的研究。研究了CVI C/C素坯密度以及纖維體積分?jǐn)?shù)對(duì)GSI制備C/C-SiC復(fù)合材料物相組成、微觀結(jié)構(gòu)以及性能的影響。對(duì)于纖維體積為30v...
【文章來(lái)源】:國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
C/C-SiC復(fù)合材料用于X-38鼻錐帽[70]
圖 1.2C/SiC 鏡筒和光具座[71]Fig.1.2C/SiC telescope tubes and optical bench[71]1.2.3 高性能剎車(chē)裝置作為剎車(chē)材料,C/C-SiC 復(fù)合材料相比于傳統(tǒng)金屬和半金屬剎車(chē)材料,密度小、強(qiáng)度高、摩擦性能穩(wěn)定、磨損量小、制動(dòng)比大、使用壽命長(zhǎng)[3、19-21];相比于 C/C剎車(chē)材料,由于引入 SiC 陶瓷硬質(zhì)基體,有效提高了材料的抗氧化性能和摩擦系數(shù),同時(shí)顯著改善了外界環(huán)境介質(zhì)對(duì)摩擦性能的敏感性[22-24]。
國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院工程碩士學(xué)位論文經(jīng)多次交織后形成一個(gè)完整結(jié)構(gòu)單元,重復(fù)上述循環(huán),直至完成編織。2.5 維編織工藝方法簡(jiǎn)單、成型速度快且能最大限度滿足織物形狀和尺寸要求,可解決機(jī)織工藝中層數(shù)多、厚度厚等問(wèn)題。三維編織物是是由二維編織技術(shù)發(fā)展而來(lái),通過(guò)多向纖維束構(gòu)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),主要分為二步和四步兩種編織方法。二步編織是軸紗靜止,編織紗在其間移動(dòng),編織形狀范圍大,運(yùn)動(dòng)少,適合較厚結(jié)構(gòu);而四步編織靈活性較于二步編織要低,編織中所有紗錠的位置都要改變,可編織較多不同斷面結(jié)構(gòu),適合管狀、柱狀、板狀等結(jié)構(gòu)。三維編織物結(jié)構(gòu)整體性好,強(qiáng)度、剛度以及耐燒蝕性等均較好[66、72]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三維編織技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 楊超群,王俊勃,李宗迎,董紅坤,賀辛亥. 棉紡織技術(shù). 2014(07)
[2]C/C-SiC復(fù)合材料的反應(yīng)燒結(jié)法制備及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王靜,曹英斌,劉榮軍,張德坷,嚴(yán)春雷. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(05)
[3]C/SiC復(fù)合材料空間光機(jī)結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展與展望[J]. 張德坷,曹英斌,劉榮軍,嚴(yán)春雷. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(13)
[4]C/C坯體密度對(duì)熔融滲硅法制備的C/C-SiC復(fù)合材料摩擦行為的影響[J]. 彭可,葛毅成,楊琳,易茂中. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2010(03)
[5]三維四向復(fù)合材料微觀模型的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 羅征,周新貴,于海蛟,王洪磊,趙爽. 材料導(dǎo)報(bào). 2010(03)
[6]碳纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷基復(fù)合材料的研究進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 何柏林,孫佳. 硅酸鹽通報(bào). 2009(06)
[7]浸滲時(shí)間對(duì)C/C-SiC復(fù)合材料顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響[J]. 黃沛宇,徐永東,范尚武,張立同,成來(lái)飛. 固體火箭技術(shù). 2009(01)
[8]C/SiC陶瓷復(fù)合材料推力室的制備與性能表征[J]. 閆聯(lián)生,李克智,李賀軍. 固體火箭技術(shù). 2008(04)
[9]C/C多孔體對(duì)C/C-SiC復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)和彎曲性能的影響(英文)[J]. 張永輝,肖志超,王繼平,喬冠軍,金志浩. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2008(08)
[10]C/C-SiC復(fù)合材料制備方法及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 張智,郝志彪,閆聯(lián)生. 炭素. 2008(02)
博士論文
[1]反應(yīng)浸滲制備連續(xù)纖維增強(qiáng)SiC基復(fù)合材料及其性能研究[D]. 王洪磊.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]聚硅氧烷先驅(qū)體轉(zhuǎn)化制備陶瓷基復(fù)合材料研究[D]. 馬青松.中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]近零膨脹C/C-SiC復(fù)合材料的反應(yīng)燒結(jié)法制備及性能研究[D]. 王靜.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]碳改性C/SiC復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能[D]. 韓秀峰.西北工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):2984919
【文章來(lái)源】:國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
C/C-SiC復(fù)合材料用于X-38鼻錐帽[70]
圖 1.2C/SiC 鏡筒和光具座[71]Fig.1.2C/SiC telescope tubes and optical bench[71]1.2.3 高性能剎車(chē)裝置作為剎車(chē)材料,C/C-SiC 復(fù)合材料相比于傳統(tǒng)金屬和半金屬剎車(chē)材料,密度小、強(qiáng)度高、摩擦性能穩(wěn)定、磨損量小、制動(dòng)比大、使用壽命長(zhǎng)[3、19-21];相比于 C/C剎車(chē)材料,由于引入 SiC 陶瓷硬質(zhì)基體,有效提高了材料的抗氧化性能和摩擦系數(shù),同時(shí)顯著改善了外界環(huán)境介質(zhì)對(duì)摩擦性能的敏感性[22-24]。
國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院工程碩士學(xué)位論文經(jīng)多次交織后形成一個(gè)完整結(jié)構(gòu)單元,重復(fù)上述循環(huán),直至完成編織。2.5 維編織工藝方法簡(jiǎn)單、成型速度快且能最大限度滿足織物形狀和尺寸要求,可解決機(jī)織工藝中層數(shù)多、厚度厚等問(wèn)題。三維編織物是是由二維編織技術(shù)發(fā)展而來(lái),通過(guò)多向纖維束構(gòu)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),主要分為二步和四步兩種編織方法。二步編織是軸紗靜止,編織紗在其間移動(dòng),編織形狀范圍大,運(yùn)動(dòng)少,適合較厚結(jié)構(gòu);而四步編織靈活性較于二步編織要低,編織中所有紗錠的位置都要改變,可編織較多不同斷面結(jié)構(gòu),適合管狀、柱狀、板狀等結(jié)構(gòu)。三維編織物結(jié)構(gòu)整體性好,強(qiáng)度、剛度以及耐燒蝕性等均較好[66、72]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三維編織技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 楊超群,王俊勃,李宗迎,董紅坤,賀辛亥. 棉紡織技術(shù). 2014(07)
[2]C/C-SiC復(fù)合材料的反應(yīng)燒結(jié)法制備及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王靜,曹英斌,劉榮軍,張德坷,嚴(yán)春雷. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(05)
[3]C/SiC復(fù)合材料空間光機(jī)結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展與展望[J]. 張德坷,曹英斌,劉榮軍,嚴(yán)春雷. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(13)
[4]C/C坯體密度對(duì)熔融滲硅法制備的C/C-SiC復(fù)合材料摩擦行為的影響[J]. 彭可,葛毅成,楊琳,易茂中. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2010(03)
[5]三維四向復(fù)合材料微觀模型的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 羅征,周新貴,于海蛟,王洪磊,趙爽. 材料導(dǎo)報(bào). 2010(03)
[6]碳纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷基復(fù)合材料的研究進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 何柏林,孫佳. 硅酸鹽通報(bào). 2009(06)
[7]浸滲時(shí)間對(duì)C/C-SiC復(fù)合材料顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響[J]. 黃沛宇,徐永東,范尚武,張立同,成來(lái)飛. 固體火箭技術(shù). 2009(01)
[8]C/SiC陶瓷復(fù)合材料推力室的制備與性能表征[J]. 閆聯(lián)生,李克智,李賀軍. 固體火箭技術(shù). 2008(04)
[9]C/C多孔體對(duì)C/C-SiC復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)和彎曲性能的影響(英文)[J]. 張永輝,肖志超,王繼平,喬冠軍,金志浩. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2008(08)
[10]C/C-SiC復(fù)合材料制備方法及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 張智,郝志彪,閆聯(lián)生. 炭素. 2008(02)
博士論文
[1]反應(yīng)浸滲制備連續(xù)纖維增強(qiáng)SiC基復(fù)合材料及其性能研究[D]. 王洪磊.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]聚硅氧烷先驅(qū)體轉(zhuǎn)化制備陶瓷基復(fù)合材料研究[D]. 馬青松.中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]近零膨脹C/C-SiC復(fù)合材料的反應(yīng)燒結(jié)法制備及性能研究[D]. 王靜.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]碳改性C/SiC復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能[D]. 韓秀峰.西北工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):2984919
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