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(duì)材料的微觀形貌及界面狀態(tài)進(jìn)行觀察分析;觀察基體形貌并對(duì)其進(jìn)行定性及定量的表征;對(duì)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(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試分析;通過熱震試驗(yàn),研究了不同耗散劑成分對(duì)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(yàn)對(duì)耗散防熱材料的燒蝕性能進(jìn)行了測(cè)試并結(jié)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu),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(gòu)成其片層結(jié)構(gòu)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(chǎn)物生成,且石墨基體中的C元素會(huì)往Al及Si中擴(kuò)散但不發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)。常溫下Gr/Al25Si與Gr/Al40Si材料的彎曲強(qiáng)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(qiáng)度隨著溫度的升高而降低,彎曲斷裂機(jī)制為混合型斷裂;Gr/Al25S... 

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

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)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(fù)合材料
        1.2.3 C/C復(fù)合材料
        1.2.4 樹脂基復(fù)合材料
    1.3 石墨及石墨鋁復(fù)合材料
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)方法
    2.1 試驗(yàn)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(yàn)方法
        2.2.1 密度及致密度測(cè)試
        2.2.2 彈性模量測(cè)試
        2.2.3 微觀組織觀察及分析
        2.2.4 力學(xué)性能測(cè)試
        2.2.5 熱物理性能測(cè)試
        2.2.6 燒蝕性能測(cè)試
        2.2.7 抗熱震性能測(cè)試
第3章 耗散防熱材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)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(xué)性能
        3.5.1 Gr/Al-Si耗散防熱材料三點(diǎn)彎曲性能測(cè)試及斷口分析
        3.5.2 Gr/Al-Si耗散防熱材料壓縮性能測(cè)試及斷口分析
        3.5.3 Gr/Al-Si耗散防熱材料彈性模量測(cè)試
    3.6 Gr/Al-Si耗散防熱材料熱物理性能測(cè)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(dǎo)率
    3.7 Gr/Al-Si耗散防熱材料抗熱震性能測(cè)試及評(píng)價(jià)
    3.8 本章小結(jié)
第4章 耗散防熱材料燒蝕性能及機(jī)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(zhì)量燒蝕率與線燒蝕
        4.2.2 不同耗散劑成分對(duì)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(duì)材料燒蝕表面形貌及成分的影響
        4.3.2 不同燒蝕時(shí)間對(duì)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(xué)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(shí)間對(duì)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(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]石墨材料的精細(xì)微觀組織結(jié)構(gòu)分析[J]. 溫亞輝,陳文革,侯林濤.  電子顯微學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]C/C-ZrC復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能研究[J]. 沈?qū)W濤,李偉,李克智.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2015(05)
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[5]航天器熱防護(hù)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(xué)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(dòng)冷卻金屬熱防護(hù)系統(tǒng)主動(dòng)冷卻效率研究[J]. 劉雙,張博明.  宇航學(xué)報(bào). 2011(02)
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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(zhǎng)安大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3203026