本文通過壓力浸滲采用不同工藝制備了Gr/Al25Si及Gr/Al40Si耗散防熱材料。利用掃描電子顯微鏡（SEM）、金相顯微鏡（OM）、透射電子顯微鏡（TEM）對材料的微觀形貌及界面狀態(tài)進行觀察分析;觀察基體形貌并對其進行定性及定量的表征;對基體石墨及兩種耗散防熱材料常溫及高溫的熱物理性能以及力學性能進行了測試分析;通過熱震試驗,研究了不同耗散劑成分對耗散防熱材料的抗熱震性能的影響;選用氧乙炔焰燒蝕試驗對耗散防熱材料的燒蝕性能進行了測試并結合微觀組織分析其表面燒蝕行為與體積燒蝕行為。相比于普通電極石墨,高純石墨呈三維網狀結構,石墨化程度較高約為92.15%,石墨由纖維組織和玫瑰花組織構成其片層結構完整;所制備的兩種耗散防熱材料組織均勻,致密度較高,耗散劑與基體界面清晰,無界面產物生成,且石墨基體中的C元素會往Al及Si中擴散但不發(fā)生熱化學反應。常溫下Gr/Al25Si與Gr/Al40Si材料的彎曲強度分別為122.32MPa和119.46MPa,相比于基體石墨分別提高了98.56%和93.68%;兩種耗散防熱材料的彎曲強度隨著溫度的升高而降低,彎曲斷裂機制為混合型斷裂;Gr/Al25S... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景和研究目的及意義
    1.2 防熱材料的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 難熔金屬材料
        1.2.2 陶瓷基復合材料
        1.2.3 C/C復合材料
        1.2.4 樹脂基復合材料
    1.3 石墨及石墨鋁復合材料
    1.4 本文的主要研究內容
第2章 試驗材料和試驗方法
    2.1 試驗材料
        2.1.1 耗散防熱材料基體石墨的選擇
        2.1.2 耗散防熱材料耗散劑的選擇
    2.2 材料的試驗方法
        2.2.1 密度及致密度測試
        2.2.2 彈性模量測試
        2.2.3 微觀組織觀察及分析
        2.2.4 力學性能測試
        2.2.5 熱物理性能測試
        2.2.6 燒蝕性能測試
        2.2.7 抗熱震性能測試
第3章 耗散防熱材料的優(yōu)化設計及基本性能研究
    3.1 引言
    3.2 Gr/Al-Si耗散防熱材料制備工藝探索
        3.2.1 Gr/Al25Si耗散防熱材料的制備工藝
        3.2.2 Gr/Al40Si耗散防熱材料的制備工藝
    3.3 基體石墨的微觀組織觀察及表征
        3.3.1 基體石墨的微觀組織觀察
        3.3.2 基體石墨的表征
    3.4 Gr/Al-Si耗散防熱材料的微觀組織
        3.4.1 Gr/Al-Si耗散防熱材料的密度與致密度
        3.4.2 Gr/Al-Si耗散防熱材料表面形貌及物相分析
        3.4.3 Gr/Al-Si耗散防熱材料界面組織觀察與分析
    3.5 Gr/Al-Si耗散防熱材料的力學性能
        3.5.1 Gr/Al-Si耗散防熱材料三點彎曲性能測試及斷口分析
        3.5.2 Gr/Al-Si耗散防熱材料壓縮性能測試及斷口分析
        3.5.3 Gr/Al-Si耗散防熱材料彈性模量測試
    3.6 Gr/Al-Si耗散防熱材料熱物理性能測試
        3.6.1 Gr/Al-Si耗散防熱材料的熱膨脹性能
        3.6.2 Gr/Al-Si耗散防熱材料的熱導率
    3.7 Gr/Al-Si耗散防熱材料抗熱震性能測試及評價
    3.8 本章小結
第4章 耗散防熱材料燒蝕性能及機理研究
    4.1 引言
    4.2 Gr/Al-Si耗散防熱材料燒蝕性能
        4.2.1 Gr/Al-Si耗散防熱材料質量燒蝕率與線燒蝕
        4.2.2 不同耗散劑成分對材料燒蝕表面溫升的影響
    4.3 Gr/Al-Si耗散防熱材料燒蝕表面宏微觀形貌及成分分析
        4.3.1 冷卻方式對材料燒蝕表面形貌及成分的影響
        4.3.2 不同燒蝕時間對材料表面宏觀形貌的影響
        4.3.3 Gr/Al-Si耗散防熱材料表面微觀形貌分析
        4.3.4 耗散防熱材料表面熱化學燒蝕行為
    4.4 Gr/Al-Si耗散防熱材料體積燒蝕行為
        4.4.1 不同燒蝕時間對材料截面形貌的影響
        4.4.2 Gr/Al-Si耗散防熱材料中心區(qū)截面形貌及物相分析
    4.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Cf/SiC復合材料表面LaMgAl11O19/Er2Si2O7涂層的制備和抗氧化性能研究[J]. 許喆,范文娟,范存巖,陶順衍,曹學強,鄒兵林.  武漢理工大學學報. 2015(12)
[2]石墨材料的精細微觀組織結構分析[J]. 溫亞輝,陳文革,侯林濤.  電子顯微學報. 2015(03)
[3]C/C-ZrC復合材料的微觀結構和力學性能研究[J]. 沈學濤,李偉,李克智.  無機材料學報. 2015(05)
[4]高超聲速飛行器的防熱材料與防熱結構進展[J]. 沈娟,李艦.  飛航導彈. 2013(01)
[5]航天器熱防護材料的發(fā)展概述[J]. 胡繼東,左小彪,馮志海.  航天返回與遙感. 2011(03)
[6]鎢鉬滲銅材料的力學性能和組織研究[J]. 唐亮亮,鄺用庚,陳飛雄,張保紅,甘樂.  粉末冶金工業(yè). 2011(03)
[7]發(fā)汗式主動冷卻金屬熱防護系統(tǒng)主動冷卻效率研究[J]. 劉雙,張博明.  宇航學報. 2011(02)
[8]熱壓燒結法制備W-15Cu復合材料的組織結構研究[J]. 楊梨容,魏成富,欒道成,王正云.  粉末冶金工業(yè). 2010(03)
[9]C/C復合材料高溫抗氧化涂層的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 李賀軍,薛暉,付前剛,張雨雷,史小紅,李克智.  無機材料學報. 2010(04)
[10]C/C-Cu復合材料的燒蝕性能及燒蝕機理[J]. 冉麗萍,李文軍,楊琳,易茂中.  中國有色金屬學報. 2010(03)

碩士論文
[1]鐵硅金屬間化合物的制備及耐鋁液腐蝕、抗熱震性研究[D]. 李寧.長安大學 2006



本文編號：3203026