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利用等离子喷涂制备C/C复合材料表面耐烧蚀抗氧化涂层的研究进展
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作者 张曦挚 崔红 +1 位作者 胡杨 邓红兵 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期80-86,共7页
随着科技的发展,人类对热防护材料的性能有了更高要求。C/C复合材料是材料领域中重点开发的一种新型轻质高温结构材料,高温下具有优异的力学性能,成为航空航天、洲际弹道导弹等超音速飞行器的理想候选材料,但成型周期长、生产成本高、... 随着科技的发展,人类对热防护材料的性能有了更高要求。C/C复合材料是材料领域中重点开发的一种新型轻质高温结构材料,高温下具有优异的力学性能,成为航空航天、洲际弹道导弹等超音速飞行器的理想候选材料,但成型周期长、生产成本高、高温下抗氧化性差的缺点限制了其广泛应用。通过等离子喷涂技术制备的抗氧化涂层展现出经济、高效、便捷的优势,极具发展潜力与战略意义。近年来,等离子喷涂制备C/C复合材料表面耐烧蚀抗氧化涂层的研究主要集中在涂层与基体的界面优化、不同材料喷涂工艺参数的摸索、复相涂层的制备等方面。本文从这些方面对等离子喷涂耐烧蚀抗氧化涂层的研究进展进行了详细的总结与归纳。 展开更多
关键词 C/C复合材料 等离子喷涂 陶瓷涂层 金属涂层 耐烧蚀性能 抗氧化性能
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C/C-SiC:W/Cu复合涂层的制备和性能
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作者 张曦挚 崔红 +2 位作者 张嘉豪 胡杨 邓红兵 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第15期163-168,共6页
为了提高C/C-SiC复合材料的耐烧蚀性能,改善W涂层的脆性,通过包覆法制备了W/Cu复合粉末,在C/C-SiC复合材料表面通过大气等离子喷涂技术(APS)制备了W涂层、W/Cu复合涂层,研究了不同W/Cu质量比(10∶0.5、10∶1、10∶1.5)对复合涂层的微观... 为了提高C/C-SiC复合材料的耐烧蚀性能,改善W涂层的脆性,通过包覆法制备了W/Cu复合粉末,在C/C-SiC复合材料表面通过大气等离子喷涂技术(APS)制备了W涂层、W/Cu复合涂层,研究了不同W/Cu质量比(10∶0.5、10∶1、10∶1.5)对复合涂层的微观结构、显微硬度、耐烧蚀、抗冲刷性能的影响。结果表明,大气等离子喷涂制备的W/Cu复合涂层会形成特殊的Cu/W/Cu/W交替结构,随着Cu的增加,涂层表面夹生W颗粒增多,W/Cu复合涂层的显微硬度降低,最高下降幅度为45%,但W涂层脆性得到明显改善,抗冲刷性能明显增强。在热流密度为4200 kW/m^(2)的氧乙炔火焰考核60 s的过程中,W/Cu复合涂层由于Cu的低熔点、高沸点的发汗特性,会吸收大量热量,从而有效降低涂层表面温度,延缓烧蚀,在W/Cu质量比为10∶1时,W/Cu复合涂层烧蚀中心面直径相较于W涂层缩小57.4%,线烧蚀率和质量烧蚀率分别降低45.5%、42%。 展开更多
关键词 W/Cu 复合涂层 包覆法 大气等离子喷涂 C/C-SIC复合材料 烧蚀性能
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低成本PIP工艺制备陶瓷基复合材料研究进展 被引量：4
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作者 张曦挚 崔红 +1 位作者 胡杨 邓红兵 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第13期110-116,共7页
聚合物浸渍裂解(Polymer infiltration pyrolysis,PIP)工艺简单,可以净尺寸成型复杂构件,在陶瓷基复合材料制备中有着广泛的应用。但是其先驱体合成工艺复杂、陶瓷产率低、价格昂贵,且PIP工艺周期长,使得生产成本高昂,影响其发展和工程... 聚合物浸渍裂解(Polymer infiltration pyrolysis,PIP)工艺简单,可以净尺寸成型复杂构件,在陶瓷基复合材料制备中有着广泛的应用。但是其先驱体合成工艺复杂、陶瓷产率低、价格昂贵,且PIP工艺周期长,使得生产成本高昂,影响其发展和工程化应用。从陶瓷先驱体的低成本研发与高效率的致密化工艺两部分对陶瓷基复合材料的低成本制造进行了综述。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 低成本 先驱体 填料 PIP 混合工艺
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SiC-ZrC陶瓷含量对C/C-SiC-ZrC复合材料性能的影响 被引量：2
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作者 张曦挚 崔红 +2 位作者 胡杨 邓红兵 王昊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期126-130,共5页
采用聚合物浸渍裂解法制备了不同SiC⁃ZrC含量的C/C⁃SiC⁃ZrC复合材料,系统考察了SiC⁃ZrC含量对C/C⁃SiC⁃ZrC复合材料的微观结构、力学和抗烧蚀性能的影响。结果表明,ZrC的含量显著影响了复合材料的力学性能和耐烧蚀性能。其中ZrC含量为4.5... 采用聚合物浸渍裂解法制备了不同SiC⁃ZrC含量的C/C⁃SiC⁃ZrC复合材料,系统考察了SiC⁃ZrC含量对C/C⁃SiC⁃ZrC复合材料的微观结构、力学和抗烧蚀性能的影响。结果表明,ZrC的含量显著影响了复合材料的力学性能和耐烧蚀性能。其中ZrC含量为4.53%(体积分数,下同)时复合材料具有最优的力学性能,其弯曲强度、压缩强度和剪切强度分别为358 MPa、277 MPa、115 MPa;ZrC含量为13.03%时,复合材料具有良好的耐烧蚀性能;经过热流密度为3200 kW/m^(2)的氧气⁃乙炔火焰烧蚀300 s后,复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为0.003 mm/s、0.0016 g/s。另外,随着ZrC含量的增加,PyC层与陶瓷层的界面会产生弱结合;在承担载荷时,PyC层会与陶瓷层先发生移动,使得纤维的增韧效果难以发挥,导致复合材料的力学性能急剧下降。当ZrC含量为13.03%时,氧化生成的ZrO_(2)会牢固地粘附在材料表面,具有一定流动性的SiO_(2)会与ZrO_(2)形成二元共熔的混合物SiO_(2)⁃ZrO_(2),弥补烧蚀过程中气体挥发所造成的孔隙和缺陷,防止含氧组分进一步侵蚀材料,有效提升材料的耐烧蚀、抗氧化性能。 展开更多
关键词 C/C-SIC 多相陶瓷 力学性能 烧蚀性能 烧蚀机制
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