現(xiàn)代航空航天技術(shù)的發(fā)展促使世界各軍事大國極力加強(qiáng)高馬赫數(shù)高超聲速飛行器的研發(fā)。發(fā)展高超聲速飛行器迫切需要開發(fā)具有輕質(zhì)多孔、高可靠、耐高溫、抗氧化、多功能的新型熱防護(hù)復(fù)合材料。傳統(tǒng)的超高溫陶瓷材料具有較低的斷裂韌性及抗熱震性能,C/C,C/SiC復(fù)合材料又具有較差的抗氧化及耐燒蝕性能而不能滿足未來高超聲速飛行器熱防護(hù)需求。連續(xù)纖維增強(qiáng)超高溫陶瓷復(fù)合材料,由于其較高的孔隙率,較低的密度,突出的力學(xué)性能,優(yōu)異的抗熱震性能及良好的高溫穩(wěn)定性而極有可能成為下一代高超聲速飛行器熱防護(hù)候選材料。碳纖維由于其低密度,高強(qiáng)度,優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,較低的熱膨脹以及突出的耐高溫性能,在過去半個(gè)世紀(jì)以來,被國內(nèi)外材料研究人員廣泛用作樹脂或陶瓷基復(fù)合材料增強(qiáng)體。由于其突出的性能,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料大量用于航空航天、汽車制造、體育用品等軍事和民用領(lǐng)域。然而,由于碳纖維本征的表面惰性,與陶瓷基體復(fù)合時(shí),界面結(jié)合較差往往會(huì)限制纖維增強(qiáng)體性能的發(fā)揮,從而影響陶瓷基復(fù)合材料整體的性能。同時(shí),傳統(tǒng)的陶瓷復(fù)合材料功能單一,結(jié)構(gòu)-功能一體化應(yīng)用受限。為此本論文分別采用碳納米線（CNWs）和碳化硅納米線（SiCNWs）兩種一維納米... 

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 碳纖維表面修飾方法
        1.2.1 表面氧化法
        1.2.2 化學(xué)接枝法
        1.2.3 化學(xué)氣相沉積法
        1.2.4 表面涂層法
    1.3 碳納米線及其應(yīng)用
        1.3.1 碳納米線制備方法
        1.3.2 碳納米線的應(yīng)用
    1.4 碳化硅納米線及其應(yīng)用
        1.4.1 碳化硅納米線制備方法
        1.4.2 碳化硅納米線的應(yīng)用
    1.5 超高溫陶瓷復(fù)合材料制備方法
    1.6 主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料制備方法
        2.2.1 碳納米線修飾碳纖維多尺度增強(qiáng)體制備方法
        2.2.2 碳化硅納米線修飾碳纖維多尺度增強(qiáng)體制備方法
        2.2.3 CNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料制備方法
        2.2.4 SiCNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料制備方法
    2.3 材料組織結(jié)構(gòu)及性能分析
        2.3.1 材料組成與微結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 材料性能測(cè)試與分析
第3章 碳纖維表面一維納米材料修飾
    3.1 引言
    3.2 碳納米線-碳纖維多尺度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及合成
    3.3 碳納米線-碳纖維多尺度增強(qiáng)體組成及微結(jié)構(gòu)分析
        3.3.1 碳纖維表面催化劑顆粒形貌及分布
        3.3.2 碳纖維表面碳納米線形貌及尺度調(diào)控
        3.3.3 碳納米線-碳纖維多尺度增強(qiáng)體Raman分析
        3.3.4 碳納米線-碳纖維多尺度增強(qiáng)體XPS分析
    3.4 碳納米線-碳纖維多尺度增強(qiáng)體性能研究
        3.4.1 碳納米線-碳纖維多尺度增強(qiáng)體比表面積
        3.4.2 碳納米線-碳纖維多尺度增強(qiáng)體單絲拉伸性能
        3.4.3 碳納米線-碳纖維與樹脂基體界面剪切強(qiáng)度
    3.5 碳化硅納米線-碳纖維多尺度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制備
    3.6 碳化硅納米線-碳纖維多尺度增強(qiáng)體組成及微結(jié)構(gòu)分析
        3.6.1 碳纖維表面碳化硅納米線形貌及結(jié)構(gòu)調(diào)控
        3.6.2 碳化硅納米線-碳纖維多尺度增強(qiáng)體XRD分析
        3.6.3 碳化硅納米線-碳纖維多尺度增強(qiáng)體FT-IR分析
        3.6.4 碳化硅納米線-碳纖維多尺度增強(qiáng)體XPS分析
    3.7 碳化硅納米線-碳纖維多尺度增強(qiáng)體性能研究
        3.7.1 碳化硅納米線-碳纖維多尺度增強(qiáng)體比表面積
        3.7.2 碳化硅納米線-碳纖維多尺度增強(qiáng)體單絲拉伸性能
        3.7.3 碳化硅納米線-碳纖維與樹脂基體界面剪切強(qiáng)度
    3.8 本章小結(jié)
第4章 CNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料制備及性能
    4.1 引言
    4.2 ZrC陶瓷前驅(qū)體聚合物裂解行為研究
        4.2.1 ZrC陶瓷前驅(qū)體聚合物聚合及裂解機(jī)理分析
        4.2.2 ZrC陶瓷前驅(qū)體高溫?zé)崾е胤治?br>        4.2.3 不同裂解溫度對(duì)ZrC陶瓷前驅(qū)體裂解產(chǎn)物的影響
        4.2.4 ZrC陶瓷前驅(qū)體裂解產(chǎn)物紅外光譜分析
    4.3 CNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料的制備及表征
        4.3.1 CNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料設(shè)計(jì)
        4.3.2 CNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料形貌及微結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 CNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料X射線衍射分析
    4.4 CNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料的性能
        4.4.1 CNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料密度及孔隙率
        4.4.2 CNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料力學(xué)性能
        4.4.3 CNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料導(dǎo)熱性
        4.4.4 CNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)性能
    4.5 本章小結(jié)
第5章 SiCNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料制備及性能
    5.1 引言
    5.2 SiCNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料的制備及表征
        5.2.1 SiCNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料設(shè)計(jì)
        5.2.2 SiCNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料形貌及微結(jié)構(gòu)分析
        5.2.3 SiCNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料X射線衍射分析
    5.3 SiCNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料的性能
        5.3.1 SiCNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料密度及孔隙率
        5.3.2 SiCNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料力學(xué)性能
        5.3.3 SiCNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料導(dǎo)熱性
        5.3.4 SiCNWs-CF/ZrC多孔陶瓷復(fù)合材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)性能
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡歷



本文編號(hào)：3683456