纤维热处理对C/C-SiC复合材料断裂韧度的影响 被引量：5

1

作者 代吉祥 沙建军 +2 位作者 张兆甫 李建 韦志强 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期69-76,共8页

对未处理和不同温度(600℃,900℃,1200℃和1500℃)热处理的纤维增强树脂基复合材料(CFRP)进行裂解,获得不同微裂纹和孔隙分布的C/C预制体,用液硅熔渗法(LSI)制备C/C-SiC复合材料。采用单边切口梁法(SENB)测试C/C-SiC复合材料的断裂韧度... 对未处理和不同温度(600℃,900℃,1200℃和1500℃)热处理的纤维增强树脂基复合材料(CFRP)进行裂解,获得不同微裂纹和孔隙分布的C/C预制体,用液硅熔渗法(LSI)制备C/C-SiC复合材料。采用单边切口梁法(SENB)测试C/C-SiC复合材料的断裂韧度,分析纤维热处理温度对C/C-SiC复合材料微观形貌和断裂韧度的影响机理。结果表明:对碳纤维进行热处理能够有效改变C/C预制体的裂纹和孔隙分布,通过液Si熔渗可以制备不同微观组织结构的C/C-SiC复合材料,经热处理纤维增强的C/C-SiC复合材料中SiC基体增多,包裹在C纤维表面且分布较为均匀,同时C/C-SiC复合材料的断裂韧度提高,经1200℃热处理的碳纤维增强的C/C-SiC复合材料断裂韧度达到7.9MPa·m1/2,与未处理的相比,断裂韧度提高了53%。 展开更多

关键词 C C-SiC复合材料 热处理 微观结构 断裂韧度

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烧蚀型面结构对CVI+HPIC工艺制备针刺C/C喉衬等离子烧蚀性能的影响 被引量：4

2

作者 吴小军 杨杰 +2 位作者 郑蕊 张兆甫 杨毅 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期654-660,共7页

以碳纤维无纬布/碳纤维网胎叠层针刺预制体为增强体,经化学气相渗透(CVI)联合沥青高压碳化(HPIC)工艺制备了热解碳+沥青碳双元基针刺C/C喉衬材料,利用X射线断层扫描(μ-CT)和扫描电镜(SEM)表征了材料的微观结构,采用等离子烧蚀试验考察... 以碳纤维无纬布/碳纤维网胎叠层针刺预制体为增强体,经化学气相渗透(CVI)联合沥青高压碳化(HPIC)工艺制备了热解碳+沥青碳双元基针刺C/C喉衬材料,利用X射线断层扫描(μ-CT)和扫描电镜(SEM)表征了材料的微观结构,采用等离子烧蚀试验考察了针刺喉衬材料X-Y纤维铺层面(0°)、Z向针刺面(90°)以及两者间过渡层面(23°、45°和68°)的烧蚀性能。结果表明,采用CVI+HPIC组合工艺能使针刺材料达到高致密态,获得了孔隙率仅为4%的C/C材料,材料内部孔隙呈离散态分布,其中98%的孔隙为小于20μm的小孔。烧蚀结果显示,针刺C/C材料不同区域的烧蚀性能存在差异,从X-Y层面(0°)到Z向针刺面(90°),其耐烧蚀性能呈先增强后减弱的趋势,68°层面耐烧蚀性能最好,线、质量烧蚀率分别为0.056 mm/s、0.050 g/s。烧蚀面纤维的排布是影响烧蚀性能的关键因素,68°层面因形成的尖端烧蚀模式占比较高,表现出最佳的耐烧蚀性能。 展开更多

关键词 针刺预制体 C/C复合材料 烧蚀率 微观结构

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细编穿刺C/C喉衬材料烧蚀微结构及损伤机理 被引量：4

3

作者 吴小军 杨杰 +2 位作者 杨云鹏 张兆甫 赵丽娜 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期594-600,共7页

以碳纤维纱穿刺叠层正交铺放的无纬布所得的预制体,经沥青液相浸渍和碳化工艺的处理,得到了细编穿刺C/C喉衬材料,并在固体火箭发动机上测试了该喉衬的热环境烧蚀性能。分别采用扫描电子显微镜和显微电子计算机断层扫描仪观察了烧蚀后C/... 以碳纤维纱穿刺叠层正交铺放的无纬布所得的预制体,经沥青液相浸渍和碳化工艺的处理,得到了细编穿刺C/C喉衬材料,并在固体火箭发动机上测试了该喉衬的热环境烧蚀性能。分别采用扫描电子显微镜和显微电子计算机断层扫描仪观察了烧蚀后C/C喉衬表面和内部的微结构,研究了穿刺C/C材料烧蚀过程中微结构演变及损伤机制。结果表明,C/C喉衬经燃气冲蚀后,烧蚀面产生了裂纹型烧蚀损伤,且烧蚀裂纹的形成与烧蚀面编织结构密切相关:喉部区域,穿刺纱由于呈平铺态而被整体冲蚀剥落,其周围碳纤维束界面产生脱粘裂纹,形成深约1.2 mm的损伤层;而入口、出口区域的穿刺纱由于与铺层纤维呈交织态,烧蚀面仅有少量裂纹。穿刺纱对纤维束脱粘裂纹的诱导偏转,阻止了裂纹的深度扩展,烧蚀损伤仅发生在浅层区域。 展开更多

关键词 细编穿刺C/C喉衬 烧蚀 微结构 损伤机理

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晶粒互锁结构与短切碳纤维增韧ZrB2-SiC复合材料的制备与力学性能 被引量：3

4

作者 张兆甫 沙建军 +1 位作者 祖宇飞 代吉祥 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期918-924,共7页

ZrB2-SiC基复合材料具有比单体ZrB2更优异的抗氧化性能及力学性能,但其相对较低的韧性限制了其实际工程应用,采用微结构设计或引入增韧相是改善陶瓷材料韧性的两个有效途径。本研究采用反应热压烧结工艺,分别制备了具有独特片状ZrB2晶... ZrB2-SiC基复合材料具有比单体ZrB2更优异的抗氧化性能及力学性能,但其相对较低的韧性限制了其实际工程应用,采用微结构设计或引入增韧相是改善陶瓷材料韧性的两个有效途径。本研究采用反应热压烧结工艺,分别制备了具有独特片状ZrB2晶粒互锁结构的ZrB2-SiC复合材料和以短切碳纤维(Csf)为增韧相的Csf/ZrB2-SiC复合材料。对比研究发现,晶粒互锁结构展现出优异的自强韧化效果,使ZrB2-SiC复合材料具有较高的弯曲强度及断裂韧性,但材料表现出典型的脆性断裂特征;Csf/ZrB2-SiC复合材料弯曲强度下降,但Csf具有显著的增韧作用,不仅使材料具有较高的断裂韧性,而且临界裂纹尺寸及断裂功都得到显著提高,从而表现出非灾难性破坏模式。 展开更多

关键词 超高温陶瓷 晶粒互锁结构 短切碳纤维 ZRB2-SIC 断裂性能

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碳纤维表面原位SiC纳米纤维的合成与生长 被引量：1

5

作者 代吉祥 张兆甫 +2 位作者 王永昌 王首豪 沙建军 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2379-2384,共6页

基于化学气相反应法,以高纯Si和SiO_2为反应源材料,在碳纤维表面原位生长β-SiC纳米纤维。采用XRD、SEM和TEM等分析测试手段对SiC纳米纤维进行了表征分析,研究了不同反应温度和时间对生成β-SiC纳米纤维微观形貌和结构的影响,并探讨了β... 基于化学气相反应法,以高纯Si和SiO_2为反应源材料,在碳纤维表面原位生长β-SiC纳米纤维。采用XRD、SEM和TEM等分析测试手段对SiC纳米纤维进行了表征分析,研究了不同反应温度和时间对生成β-SiC纳米纤维微观形貌和结构的影响,并探讨了β-SiC纳米纤维的生长机制。研究结果表明：采取化学气相反应法能够制备高质量、高纯度的β-SiC纳米纤维,纳米纤维的直径约为100~300 nm。随着反应温度的提高和时间的延长,纳米纤维的产额增加,且微观组织形貌发生了变化。结合制备过程和纳米纤维微观结构的观察分析,表明气-固（VS）机制是SiC纳米纤维生长的主要机理。 展开更多

关键词 SiC纳米纤维 碳纤维 化学气相反应法 气固机制

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纤维增韧高温陶瓷基复合材料(C_f,SiC_f/SiC)应用研究进展 被引量：15

6

作者 沙建军 代吉祥 张兆甫 《航空制造技术》 2017年第19期16-32,共17页

纤维增韧陶瓷基复合材料除了具有耐高温、高比强度、高比模量、高热导率、低热膨胀系数等一系列优良性能外,还具有基体致密度高、耐热震、抗烧蚀、耐辐照及低放射活性、抗疲劳和抗蠕变等特性,展现了优越的高温热力学和微观组织稳定性,... 纤维增韧陶瓷基复合材料除了具有耐高温、高比强度、高比模量、高热导率、低热膨胀系数等一系列优良性能外,还具有基体致密度高、耐热震、抗烧蚀、耐辐照及低放射活性、抗疲劳和抗蠕变等特性,展现了优越的高温热力学和微观组织稳定性,是一种集结构承载和耐苛刻环境的轻质新型复合材料。在空天飞行器的热防护系统、航空发动机、火箭发动机、高性能制动以及先进核能等高温热结构部件上拥有巨大的应用潜力。该类材料的使用可以提高结构的热学性能、力学性能和耐高温性能,减少系统自重和提高系统安全可靠性。针对近年来纤维增韧高温陶瓷基复合材料的研发设计、制备及服役环境对材料性能的影响进行了综述,并对该类材料未来的应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 纤维增韧 高温 陶瓷基复合材料 制备工艺

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硼-碳热还原法合成纳米SiC-ZrB2复合陶瓷粉体

7

作者 张兆甫 沙建军 +2 位作者 王永昌 代吉祥 李建 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3445-3451,共7页

以ZrSi_2、B_4C和炭黑为原料,采取硼-碳热还原法,分别在1000、1200及1400℃温度下反应,合成纳米SiC-ZrB_2复合陶瓷粉体。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)对复合粉体的显微形貌、物相组成及晶粒尺寸进行表征;利用热力学... 以ZrSi_2、B_4C和炭黑为原料,采取硼-碳热还原法,分别在1000、1200及1400℃温度下反应,合成纳米SiC-ZrB_2复合陶瓷粉体。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)对复合粉体的显微形貌、物相组成及晶粒尺寸进行表征;利用热力学计算分析合成过程的反应机理。结果表明:当温度为1000℃时,硼-碳热还原反应并不彻底,粉体中仍存在ZrSi_2未参与反应;当温度升高到1200℃时,反应可完全进行,合成的纳米SiC-ZrB_2复合陶瓷粉体颗粒分布均匀,SiC粒子尺寸约为40 nm,ZrB_2颗粒尺寸约为300 nm;当温度进一步升高到1400℃后,SiC-ZrB_2复合粉体中晶粒长大明显,SiC颗粒附着在ZrB_2颗粒表面,并且复合粉体出现烧结引起的密实现象。 展开更多

关键词 ZRB2 SIC 硼-碳热还原法 复合粉体

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辐照防护用TiC/C功能梯度材料微结构与残余热应力分析 被引量：1

8

作者 田蔚 李叙华 +2 位作者 张宏亮 王坤杰 张兆甫 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2020年第4期485-490,共6页

为提高面向等离子体C基材料耐侵蚀性能,通过化学气相沉积工艺在碳/碳复合材料(C/C)表面制备了一系列TiC/C复合涂层。分别通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征了HT-7托卡马克中长脉冲等离子体放电后的不同涂层表面的微观... 为提高面向等离子体C基材料耐侵蚀性能,通过化学气相沉积工艺在碳/碳复合材料(C/C)表面制备了一系列TiC/C复合涂层。分别通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征了HT-7托卡马克中长脉冲等离子体放电后的不同涂层表面的微观结构和成分变化。结果表明,在富C的TiC/C涂层中观察到明显的侵蚀坑洞,但未发现裂纹。相反在纯TiC涂层中未观察到明显的侵蚀凹坑,但是观察到大的裂纹。基于这些结果,进一步设计制备了TiC/C功能梯度材料,并通过有限元计算了梯度材料内残余的热应力和变形,结果表明,引入TiC/C作为过渡层可显着降低材料内残余热应力,其最大值降低至474 MPa,同时变形程度大大降低,这有利于避免形成大的裂纹和杂质进入等离子体环境。 展开更多

关键词 碳化钛涂层 裂解碳 功能梯度材料 有限元分析

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如何审计才能让农村饮水更安全

9

作者 张兆甫 《理财（审计）》 2014年第5期24-29,共6页

目前，农村饮水安全工程是我国一项重大的民生工程，饮水安全事关亿万农民的切身利益，是农村群众最关心、最直接、最现实的利益问题。党中央、国务院高度重视此项工作，特别是近年来，各级政府不断加大投入和工作力度，加快农村饮水安... 目前，农村饮水安全工程是我国一项重大的民生工程，饮水安全事关亿万农民的切身利益，是农村群众最关心、最直接、最现实的利益问题。党中央、国务院高度重视此项工作，特别是近年来，各级政府不断加大投入和工作力度，加快农村饮水安全问题解决步伐，取得了显著成效。虽然农村饮水安全工作取得了很大成绩，但通过几年来对农村饮水安全工程建设项目的持续审计，发现当前农村饮水安全工程在实施运营过程中依然存在着影响饮水不安全的问题，应引起各级党委政府和有关部门的高度重视。如政策执行不到位、资金管理有漏洞、工程质量有瑕疵、水源水质不可靠、后期运行无保障等不容忽视的问题。 展开更多

关键词 审计 农村饮水 饮水安全

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“资本主义道路在中国行不通”的十个历史事件

10

作者 任庆华 张兆甫 《中学文科（初中语政外）》 2004年第7期65-65,共1页

我们知道，“资本主义道路在中国行不通”是一个不争的事实，可是我们在教学过程中，往往把这一结论的得出主要归结于戊戌变法和辛亥革命的失败上，这是不充分和不够准确的。事实上，能够得出这一结论的事件还很多，可以说贯穿于整个中... 我们知道，“资本主义道路在中国行不通”是一个不争的事实，可是我们在教学过程中，往往把这一结论的得出主要归结于戊戌变法和辛亥革命的失败上，这是不充分和不够准确的。事实上，能够得出这一结论的事件还很多，可以说贯穿于整个中国近代史当中。 展开更多

关键词 “资本主义道路在中国行不通” 历史事件 中国近代史 戊戌变法 辛亥革命 初中 历史教学 备课参考

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ZrC-SiC陶瓷改性C/C复合材料的制备及抗烧蚀性能的研究进展

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作者 赖俊杰 王坤杰 张兆甫 《炭素》 2023年第4期27-40,6,共15页

ZrC陶瓷具有高熔点、高硬度、高热导率的优点,还具有适中的热膨胀率、良好的抗氧化烧蚀性、耐辐射性能,这些优异的性能使其能够适应超高温极端环境。本文对ZrC-SiC陶瓷基复合材料的制备方法、抗烧蚀性能的测试方法、烧蚀机理以及抗烧蚀... ZrC陶瓷具有高熔点、高硬度、高热导率的优点,还具有适中的热膨胀率、良好的抗氧化烧蚀性、耐辐射性能,这些优异的性能使其能够适应超高温极端环境。本文对ZrC-SiC陶瓷基复合材料的制备方法、抗烧蚀性能的测试方法、烧蚀机理以及抗烧蚀性能研究现状进行了介绍。初步分析了陶瓷基体、界面层以及制备工艺对材料抗烧蚀性能的影响,并提出了材料的进一步发展方向,为推动ZrC基超高温陶瓷的深入研究提供参考。 展开更多

关键词 ZRC 超高温陶瓷基复合材料 制备方法 抗烧蚀性能

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RMI法制备穿刺C/C-SiC复合材料的微结构及烧蚀性能 被引量：3

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作者 吴小军 刘明强 +2 位作者 张兆甫 谢栋 郭春园 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期4023-4030,共8页

以无纬布/网胎0°/90°叠层穿刺三维四向预制体为增强体,采用化学气相渗透(chemical vapor infiltration,CVI)、树脂浸渍碳化(polymer infiltration carbonization,PIC)与反应熔渗(reactive melt infiltration,RMI)复合工艺制... 以无纬布/网胎0°/90°叠层穿刺三维四向预制体为增强体,采用化学气相渗透(chemical vapor infiltration,CVI)、树脂浸渍碳化(polymer infiltration carbonization,PIC)与反应熔渗(reactive melt infiltration,RMI)复合工艺制备穿刺C/C-SiC复合材料,研究其微观组织及在C_(2)H_(2)-O_(2)焰中的烧蚀行为。结果表明:无纬布、穿刺纤维束由CVI+PIC制备的碳基体填充而形成致密C/C区域,RMI生成的SiC主要位于网胎层中,其含量为37.3%(质量分数)。复合材料表面因过量硅化而形成了SiC富集层。当烧蚀距离为20 mm、O_(2):C_(2)H_(2)=2:1时,烧蚀600 s后材料X-Y、Z向线烧蚀率分别为0.8×10^(-4)、3.6×10^(-4) mm/s,比先驱体浸渍裂解(polymer infiltration pyrolysis,PIP)工艺制备C/C-SiC材料烧蚀率小1个数量级。烧蚀面SiC富集层保护及被动氧化作用是材料具有优异抗氧化烧蚀性能的主要原因。随烧蚀距离由20 mm向10 mm减小,复合材料烧蚀率先缓慢变化后快速增大,烧蚀率快速增长阶段复合材料发生主动氧化烧蚀。 展开更多

关键词 反应熔渗 C/C-SIC复合材料 氧乙炔烧蚀 微结构

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碳纤维表面沉积铜工艺及其参数影响机理 被引量：1

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作者 吕钊钊 沙建军 +7 位作者 林冠璋 张兆甫 祖宇飞 代吉祥 鲜玉强 张伟 崔鼎 严从林 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4010-4015,共6页

为了改善碳纤维与铝基体的界面润湿性能和抑制基体与纤维的界面反应,需要在碳纤维表面沉积铜界面层。通过对传统电镀装置的改进,采用了超声振荡分散的电镀装置在碳纤维表面沉积了铜界面层,通过对电镀前碳纤维的预处理、电镀液成分的优... 为了改善碳纤维与铝基体的界面润湿性能和抑制基体与纤维的界面反应,需要在碳纤维表面沉积铜界面层。通过对传统电镀装置的改进,采用了超声振荡分散的电镀装置在碳纤维表面沉积了铜界面层,通过对电镀前碳纤维的预处理、电镀液成分的优选调配,解决了碳纤维铜界面层沉积过程中因纤维束丝难以分散而出现的"夹心"问题(束丝内部纤维难以沉积或不能均匀沉积);在此基础上,详细研究了电镀液添加剂、电镀液pH值、电镀时间等工艺参数对铜界面层的微观结构、铜界面层质量的影响机制,为制备碳纤维增强铝基复合材料提供了一定的技术支持。结果表明:使用适当的添加剂(CuCl2,C6H12O6S4Na2,OP-10)能够有效细化铜晶粒,可获得光滑连续且与碳纤维结合力强的铜界面层;pH值过高时,沉积的铜界面层不连续,适宜的pH值为0.8;同时也发现适宜条件下铜界面层厚度与电镀时间近似于正比关系。 展开更多

关键词 碳纤维 电镀 铜界面层 金属基复合材料

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覆职尽责 提升政府投资审计效能

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作者 张兆甫 王从浩 《中国审计》 北大核心 2014年第3期58-59,共2页

随着我国经济总量的增长，国家基本建设投资增加很多，这些投资是否合规、高效地使用，建设项目能否发挥预期的经济效益和社会效益等，都对政府投资审计提出了新要求。河南省濮阳县基建投资审计中心从2009年5月成立至今，秉持“履职尽... 随着我国经济总量的增长，国家基本建设投资增加很多，这些投资是否合规、高效地使用，建设项目能否发挥预期的经济效益和社会效益等，都对政府投资审计提出了新要求。河南省濮阳县基建投资审计中心从2009年5月成立至今，秉持“履职尽责靠实干，提升效能须创新”的工作理念，共审计项目工程360余个，审计建设项目工程总投资累计14．4亿元，核减项目资金总额1．6亿余元。 展开更多

关键词 审计效能 政府投资 尽责 建设项目工程 基本建设投资 2009年 经济总量 社会效益

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