連續(xù)碳化硅纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷基復(fù)合材料（SiC_f/SiC）具有低密度、耐高溫、抗氧化、高比強(qiáng)度、高比模量等優(yōu)點(diǎn),已成為新一代高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的重要候選材料。引入纖維并設(shè)計(jì)合適的纖維/基體界面,可激發(fā)界面脫粘、裂紋偏轉(zhuǎn)等能量消耗機(jī)制,賦予材料非脆性斷裂特征。但一方面,纖維間、纖維束間、層間微區(qū)基體難以被微米尺度下的能量消耗機(jī)制所強(qiáng)韌化,依然為脆性陶瓷;另一方面,微區(qū)基體中裂紋萌生閾值較低,且裂紋擴(kuò)展不受阻礙,最終限制材料的機(jī)械性能。因此,作為材料中的薄弱區(qū)域,微區(qū)基體亟需通過更細(xì)微尺度的強(qiáng)韌化機(jī)制來改善性能。氮化硼納米管（BNNTs）具有優(yōu)異的力學(xué)、化學(xué)、熱穩(wěn)定性能,抗氧化溫度高達(dá)900℃,是一種非常有效的納米增強(qiáng)體。將BNNTs引入至材料中,作為除微米纖維外的第二增強(qiáng)體,于納米尺度對微區(qū)基體進(jìn)行強(qiáng)韌化,可改善基體的機(jī)械性能,最終實(shí)現(xiàn)對材料整體性能的優(yōu)化。本文開發(fā)了簡化的機(jī)械球磨法,即首先對生長原料B粉進(jìn)行球磨處理,然后在高壓氮?dú)鈿夥障峦嘶?最終成功于纖維表面原位生長BNNTs,構(gòu)建出BNNTs/纖維多級增強(qiáng)體。本文首先探索了主要工藝參數(shù)對纖維表面BNNTs... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：220 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的SiCf/SiC密封片和調(diào)節(jié)片：(a)F100發(fā)動(dòng)機(jī)；(b)M88-2發(fā)動(dòng)機(jī)

iCf/SiC 復(fù)合材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)其他熱端部件上的應(yīng)用ation of SiCf/SiC composites in hot section components of合材料中，通過引入微米尺度纖維，并設(shè)計(jì)合適的基體的強(qiáng)韌化。其主要強(qiáng)韌化機(jī)理為微裂紋增粘以及纖維拔出等，如圖 2.3 所示[12, 13]。上述機(jī)觀復(fù)合材料韌性和裂紋容忍性，使其表現(xiàn)為類似述能量消耗機(jī)制僅僅來源于微米尺度纖維增強(qiáng)間基體處于微米尺度，難以被上述微米尺度下能為明顯的脆性。因此，這部分微區(qū)基體，亟需通一步改善性能。

圖 2.3 SiCf/SiC 復(fù)合材料內(nèi)的能量消耗機(jī)制[12]g. 2.3 Energy dissipation mechanisms in SiCf/SiC composit米結(jié)構(gòu)，如碳納米管（CNTs），引入至復(fù)合材料二增強(qiáng)體，于納米尺度實(shí)現(xiàn)對上述微區(qū)基體的強(qiáng)能。氮化硼納米管（BNNTs）具有與 CNTs 相似也被認(rèn)為是一種非常有效的納米增強(qiáng)體。并且，優(yōu)異，在 900℃以上才會發(fā)生明顯氧化失效，因此作為高溫氧化環(huán)境下服役的 SiCf/SiC 復(fù)合材料的NNTs 的基本性能、制備方法以及在復(fù)合材料中管概述

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]氮化硼納米管的制備及其對氧化鋁和氮化硅陶瓷的強(qiáng)韌化作用[D]. 王偉禮.山東大學(xué) 2012
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碩士論文
[1]氮化硼、硼碳氮納米管制備、表征及生長機(jī)理的研究[D]. 閉曉帆.廣西大學(xué) 2013
[2]氮化硼納米管的高效制備、分散及其機(jī)理研究[D]. 班曉磊.景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2013
[3]納米氮化硼材料的制備及性能研究[D]. 張亞舫.山東大學(xué) 2011



本文編號：2990385