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C/SiC/MoSi_2-SiC-Si multilayer coating for oxidation protection of carbon/carbon composites 被引量:5
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作者 张雨雷 李贺军 +2 位作者 胡志雄 李克智 张磊磊 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第7期2118-2122,共5页
C/SiC/MoSi2-SiC-Si oxidation protective multilayer coating for carbon/carbon (C/C) composites was prepared by pack cementation and slurry method. The microstructure, element distribution and phase composition of the... C/SiC/MoSi2-SiC-Si oxidation protective multilayer coating for carbon/carbon (C/C) composites was prepared by pack cementation and slurry method. The microstructure, element distribution and phase composition of the as-received coating were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). The results show that the multilayer coating was composed of MoSi2, SiC and Si. It could effectively protect C/C composites against oxidation for 200 h with the mass loss of 3.25% at 1873 K in static air. The mass loss of the coated C/C composites results from the volatilization of SiO2 and the formation of cracks and bubble holes in the coating. 展开更多
关键词 c/c composites c/sic MOSI2 sic MULTILAYER cOATING OXIDATION
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Oxidation behavior of C/C composites with SiC/ZrSiO_4-SiO_2 coating 被引量:3
2
作者 李杨 肖鹏 +2 位作者 李专 罗威 周伟 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第2期397-405,共9页
A SiC/ZrSiO4?SiO2 (SZS) coating was successfully fabricated on the carbon/carbon (C/C) composites by pack cementation, slurry painting and sintering to improve the anti-oxidation property and thermal shock r... A SiC/ZrSiO4?SiO2 (SZS) coating was successfully fabricated on the carbon/carbon (C/C) composites by pack cementation, slurry painting and sintering to improve the anti-oxidation property and thermal shock resistance. The anti-oxidation properties under different oxygen partial pressures (OPP) and thermal shock resistance of the SZS coating were investigated. The results show that the SZS coated sample under low OPP, corresponding to the ambient air, during isothermal oxidation was 0.54% in mass gain after 111 h oxidation at 1500 ° C and less than 0.03% in mass loss after 50 h oxidation in high OPP, corresponding to the air flow rate of 36 L/h. Additionally, the residual compressive strengths (RCS) of the SZS coated samples after oxidation for 50 h in high OPP and 80 h in low OPP remain about 70% and 72.5% of those of original C/C samples, respectively. Moreover, the mass loss of SZS coated samples subjected to the thermal cycle from 1500 ° C in high OPP to boiling water for 30 times was merely 1.61%. 展开更多
关键词 c/c composite sic/ZrSiO4-SiO2 coating oxygen partial pressure ANTI-OXIDATION thermal shock residual compressive strength
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Elastic Modulus Prediction of Three-dimension-4 Directional Braided C_f/SiC Composite Based on Double-scale Model
3
作者 牛序铭 SUN Zhigang +1 位作者 KONG Chunyuan 宋迎东 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS 2015年第3期500-508,共9页
Double-scale model for three-dimension-4 directional(3D-4d) braided C/SiC composites has been proposed to investigate its elastic properties. The double-scale model involves micro-scale that takes fiber/ matrix/poro... Double-scale model for three-dimension-4 directional(3D-4d) braided C/SiC composites has been proposed to investigate its elastic properties. The double-scale model involves micro-scale that takes fiber/ matrix/porosity in fibers tows into consideration with unit cell which considers the 3D-4d braiding structure. Micro-optical photographs of composites have been taken to study the braided structure. Then a parameterized finite element model that reflects the structure of 3D-4d braided composites is proposed. Double-scale elastic modulus prediction model is developed to predict the elastic properties of 3D-4d braided C/SiC composites. Stiffness and eompliance-averaging method and energy method are adopted to predict the elastic properties of composites. Static-tension experiments have been conducted to investigate the elastic modulus of 3D-4d braided C/SiC composites. Finally, the effect of micro-porosity in fibers tows on the elastic modulus of 3D-4d braided C/SiC composites has been studied. According to the conclusion of this thesis, elastic modulus predicted by energy method and stiffness-averaging method both find good agreement with the experimental values, when taking the micro-porosity in fibers tows into consideration. Differences between the theoretical and experimental values become smaller. 展开更多
关键词 3D-4d braided c/sic composites double-scale model elastic modulus energy methodstiffness and compliance-averaging method porosity ratio
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Tensile Properties of 3-Dimension-4-directional Braided C_f/Si C Composite based on Double-scale Model 被引量:1
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作者 牛序铭 SUN Zhigang +1 位作者 宋迎东 GAO Xiguang 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS 2017年第6期1271-1279,共9页
The longitude tensile properties of 3-Dimension-4-directional(3D-4d) braided C/Si C composites(CMCs) were investigated with the help of a double scale model. This model involves micro-scale and unit-cell scale. In... The longitude tensile properties of 3-Dimension-4-directional(3D-4d) braided C/Si C composites(CMCs) were investigated with the help of a double scale model. This model involves micro-scale and unit-cell scale. In micro-scale, the tensile properties of fiber tows which involves matrix cracking, interfacial debonding, and fiber failure are studied. The unit-cell scale model can reflect the braided structure and simulate the tensile properties of 3D-4d CMCs by introducing the tensile properties of fiber tows into it. Quasi-static tensile tests of 3D-4d braided CMCs were performed on a PWS-100 test system. The predicted tensile stressstrain curve by the double scale model is in good agreement with that of the experimental results. 展开更多
关键词 3D-4d braided c/sic composites double-scale model stress-strain curve fiber tows
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ZrC-SiC-MoSi_(2)涂覆C/C-SiC-ZrC陶瓷基复合材料在氧乙炔焰下的烧蚀行为及机理 被引量:3
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作者 邵萌萌 陈招科 +2 位作者 王馨爽 文青波 熊翔 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第1期220-230,共11页
为进一步提高C/C复合材料在不同烧蚀环境下的烧蚀性能,采用浆料刷涂法在C/C-SiC-ZrC陶瓷基复合材料上制备Zr含量分别为34%和60%(质量分数)的ZrC-SiC-MoSi_(2)涂层,并且利用氧乙炔焰研究涂层C/C-SiC-ZrC复合材料在3种不同氧气及乙炔流量... 为进一步提高C/C复合材料在不同烧蚀环境下的烧蚀性能,采用浆料刷涂法在C/C-SiC-ZrC陶瓷基复合材料上制备Zr含量分别为34%和60%(质量分数)的ZrC-SiC-MoSi_(2)涂层,并且利用氧乙炔焰研究涂层C/C-SiC-ZrC复合材料在3种不同氧气及乙炔流量下的烧蚀行为。结果表明:随着Zr含量的增加,涂层内部的ZrC和SiC颗粒尺寸明显减小,且颗粒分布更加均匀。Zr含量为60%的涂层线烧蚀率随氧气和乙炔流量的增加而增加,而Zr含量为34%的涂层线烧蚀率随氧气和乙炔流量的增加,先增加后降低。此外,详细讨论ZrC-SiC-MoSi_(2)涂层在不同条件下的烧蚀机理。随着氧气和乙炔流量的增加,主要的烧蚀机制由氧化变为氧化和蒸发的结合作用,最后变为氧化、蒸发及剥蚀的结合作用。 展开更多
关键词 c/c-sic-Zrc复合材料 Zrc-sic-MoSi_(2)涂层 刷涂 烧蚀
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C/C-SiC-ZrB_(2)-ZrC复合材料在等离子体高频脉冲达2000次过程中的烧蚀特性 被引量:2
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作者 冯薇 张妍 +7 位作者 刘磊 李博岩 张佳平 陈曦 何子博 唐成伟 张海军 韩秦鑫 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第2期553-562,共10页
研究等离子体单次毫秒级加载条件下C/C-SiC-ZrB_(2)-ZrC复合材料在不同次数高频脉冲过程中的烧蚀行为与机理。烧蚀试验在自研台架上进行,测试过程中等离体子体-空气射流交替冲击试样表面。结果表明,随冲击次数增加,前1000次内烧蚀率迅... 研究等离子体单次毫秒级加载条件下C/C-SiC-ZrB_(2)-ZrC复合材料在不同次数高频脉冲过程中的烧蚀行为与机理。烧蚀试验在自研台架上进行,测试过程中等离体子体-空气射流交替冲击试样表面。结果表明,随冲击次数增加,前1000次内烧蚀率迅速下降,随后在达2000次过程中烧蚀率缓慢降低。微结构、物相及烧蚀表面温度特征说明烧蚀试样表面形成一层不完整的混合陶瓷烧蚀产物层,且裸露的碳含量在1000次冲击烧蚀以后趋于稳定。烧蚀产物层削弱了热应力诱发的机械剥蚀并保护其亚层的碳不被侵蚀,进而导致烧蚀率的演变。 展开更多
关键词 往复烧蚀 脉冲烧蚀 c/c复合材料 sic-ZrB_(2)-Zrc 循环次数
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SiO_(2)与ZrO_(2)组元对铜基摩擦材料与C/C-SiC复合材料配副摩擦磨损性能的影响 被引量:1
7
作者 李陈鑫 刘如铁 +3 位作者 林雪杨 陈洁 熊翔 廖宁 《粉末冶金材料科学与工程》 2023年第1期44-54,共11页
在粉末冶金铜基摩擦材料中分别添加SiO_(2)和ZrO_(2),研究SiO_(2)和ZrO_(2)对粉末冶金铜基摩擦材料与C/C-SiC复合材料配副时摩擦磨损性能的影响,并分析两者影响机制的内在关联。结果表明,含SiO_(2)或ZrO_(2)的铜基摩擦材料与C/C-SiC复... 在粉末冶金铜基摩擦材料中分别添加SiO_(2)和ZrO_(2),研究SiO_(2)和ZrO_(2)对粉末冶金铜基摩擦材料与C/C-SiC复合材料配副时摩擦磨损性能的影响,并分析两者影响机制的内在关联。结果表明,含SiO_(2)或ZrO_(2)的铜基摩擦材料与C/C-SiC复合材料配副时,能在高制动速度下保持较高的平均摩擦因数,分别为0.3758和0.3424,摩擦材料的磨损量较低,为1.44μm/次和0.95μm/次,配副材料几乎无磨损。SiO_(2)在制动过程中易脱落,形成磨粒,对摩擦材料与配副材料表面造成磨粒磨损,而ZrO_(2)在基体中保持完整,以硬质微凸体的形式对C/C-SiC复合材料摩擦表面产生犁削作用。SiO_(2)在高制动速度下破碎脱落后易嵌入C/C-SiC复合材料表面摩擦膜,有利于以Cu及Cu的化合物为主的磨屑在其周围积累,促进摩擦转移膜在C/C-SiC复合材料摩擦表面的形成,从而改善材料的摩擦磨损性能。 展开更多
关键词 铜基摩擦材料 c/c-sic复合材料 摩擦磨损 SiO_(2) ZrO_(2)
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复合材料C/C-SiC及Ti植骨界面Caspase-3、Bcl-2、Bax表达比较研究
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作者 周群 郑通达 《口腔医学》 CAS 2013年第3期151-154,共4页
目的观察C/C-SiC复合材料对周围骨组织细胞凋亡情况的影响。方法选用8只日本大耳白兔,雄性,随机分为2组(每组4只)。将实验材料(C/C-SiC复合材料)和对照材料(Ti)各8枚植入兔子股骨内。3个月后,将带有实验材料和对照材料股骨标本脱钙、进... 目的观察C/C-SiC复合材料对周围骨组织细胞凋亡情况的影响。方法选用8只日本大耳白兔,雄性,随机分为2组(每组4只)。将实验材料(C/C-SiC复合材料)和对照材料(Ti)各8枚植入兔子股骨内。3个月后,将带有实验材料和对照材料股骨标本脱钙、进行免疫组化(Caspase-3、Bax、Bcl-2)染色。观察植入材料周围骨组织细胞生长和凋亡的表达情况,并利用Imagepro Plus 6.0图像分析软件分析棕染细胞的灰度值。然后利用SPSS 17.0统计软件进行独立样本t检验分析结果。结果实验动物麻醉及手术效果较理想。植入材料与骨结合紧密、无松动,大部分植入材料表面有新生骨组织。光镜下观察,Caspase-3、Bcl-2、Bax免疫组化呈阳性反应骨细胞胞质及部分细胞膜棕褐色染色。C/C-SiC实验组棕褐色染色平均灰度值与纯钛对照组棕褐色染色平均灰度值相比无显著差别。结论 C/C-SiC复合材料植入兔股骨内术后3个月,材料周围骨细胞凋亡程度与纯钛材料无显著差别。 展开更多
关键词 c c-sic复合材料 cASPASE-3 Bcl-2 BAX 组织学研究 日本大耳白兔
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2D-C/SiC高温弹性模量的预测 被引量:6
9
作者 张歌 张程煜 +2 位作者 乔生儒 韩栋 李玫 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期94-99,共6页
平纹碳布(正交纤维)经过叠层得到二维纤维预制体,预制体通过化学气相渗透法沉积热解碳界面和SiC基体,得到二维编织碳纤维增强碳化硅复合材料(2D-C/SiC)。将纤维与热解碳层进行一体化考虑,把基体与孔隙进行一体化考虑,分别计算纤维的就... 平纹碳布(正交纤维)经过叠层得到二维纤维预制体,预制体通过化学气相渗透法沉积热解碳界面和SiC基体,得到二维编织碳纤维增强碳化硅复合材料(2D-C/SiC)。将纤维与热解碳层进行一体化考虑,把基体与孔隙进行一体化考虑,分别计算纤维的就位模量和基体的有效模量;考虑基体和纤维的模量随温度的变化,在混合定则的基础上,将横向纤维当作孔隙、将横向纤维当作基体和1/2混合定则对2D-C/SiC进行三种简化,预测2D-C/SiC复合材料在室温和高温下的弹性模量。与试验结果进行比较发现,利用1/2混合定则预测的2D-C/SiC在室温和高温下的弹性模量与试验值最接近。 展开更多
关键词 温度2D-c sic复合材料 就位模量 有效模量1 2混合定则
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C/C-SiC-ZrC-Al_(2)O_(3)复合材料的制备及抗烧蚀性能研究 被引量:4
10
作者 董继杰 李翠艳 +2 位作者 欧阳海波 刘雪 张晨鸽 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期438-445,共8页
以葡萄糖为碳源,硅溶胶为硅源,氧氯化锆为锆源,硫酸铝为铝源,采用水热共沉积-碳热还原法制备了C/C-SiC-ZrC-Al_(2)O_(3)复合材料,并采用压汞仪测得了孔径分布,采用三点弯曲法计算出了抗弯强度。C/C-SiC-ZrC-Al_(2)O_(3)复合材料陶瓷基... 以葡萄糖为碳源,硅溶胶为硅源,氧氯化锆为锆源,硫酸铝为铝源,采用水热共沉积-碳热还原法制备了C/C-SiC-ZrC-Al_(2)O_(3)复合材料,并采用压汞仪测得了孔径分布,采用三点弯曲法计算出了抗弯强度。C/C-SiC-ZrC-Al_(2)O_(3)复合材料陶瓷基体相晶粒细小,分布均匀,其抗弯强度为169.1 MPa,比C/C-SiC-ZrC复合材料提高了21.9%,Al_(2)O_(3)有助于提高复合材料的力学性能。在等离子体火焰下烧蚀120 s后,质量烧蚀率和线烧蚀率分别为6.5×10^(-5)g/(cm^(-2)·s)和2.9×10^(-4) mm/s,分别比C/C-SiC-ZrC复合材料降低了69.3%和37.0%。Al_(2)O_(3)的加入有助于形成莫来石晶须,莫来石晶须作为增强相提高了熔融玻璃层的粘度,提高了熔融玻璃层抵抗冲刷的能力,熔融层的平整性得到了提升。粘度的提高也抑制了气相CO、SiO扩散时形成气泡的能力,熔融层的完整性得到了提高,进而抑制了氧化性气氛的向内扩散,提高了复合材料的抗烧蚀性能。 展开更多
关键词 c/c-sic-Zrc-Al_(2)O_(3)复合材料 水热共沉积 微观结构 力学性能 抗烧蚀性能
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C/SiC-SiO_(2)复合材料的制备及性能研究
11
作者 王兆可 龚晓冬 +2 位作者 孙新 张国兵 李军平 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期65-70,共6页
采用溶胶凝胶和前驱体浸渍裂解混合工艺,制得了不同SiO_(2)/SiC比例的C/SiC-SiO_(2)复合材料,研究了SiO_(2)添加量对复合材料微观结构、力学性能的影响。结果表明:当添加SiO_(2)的质量分数约25%时,材料的拉伸强度和压缩强度与C/SiC材料... 采用溶胶凝胶和前驱体浸渍裂解混合工艺,制得了不同SiO_(2)/SiC比例的C/SiC-SiO_(2)复合材料,研究了SiO_(2)添加量对复合材料微观结构、力学性能的影响。结果表明:当添加SiO_(2)的质量分数约25%时,材料的拉伸强度和压缩强度与C/SiC材料性能相当;而当添加SiO_(2)的质量分数超过25%时,材料的强度与模量均随SiO_(2)含量的增加呈降低趋势。此外,SiO_(2)含量约25%的C/SiC-SiO_(2)复合材料的浸渍相成本较C/SiC材料降低约24%左右,这为C/SiC复合材料的快速低成本制备提供了新的技术支撑。 展开更多
关键词 c/sic-SiO_(2)复合材料 溶胶凝胶 PIP工艺 微观形貌 力学性能 低成本
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C/C复合材料表面SiC-ZrB_(2)涂层的缺陷修复与抗烧蚀性能
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作者 王蔚言 付前刚 +2 位作者 胡逗 谢薇 刘天宇 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期214-221,共8页
碳/碳(C/C)复合材料表面涂层在制备与服役过程中易出现裂纹、凹坑和孔洞等缺陷,使涂层失去完整性而极易导致防护失效,目前常用的解决方法为更换整体涂层,成本高、工艺复杂、耗时长,因此快速高效的涂层轻微缺陷修复技术是解决这一难题的... 碳/碳(C/C)复合材料表面涂层在制备与服役过程中易出现裂纹、凹坑和孔洞等缺陷,使涂层失去完整性而极易导致防护失效,目前常用的解决方法为更换整体涂层,成本高、工艺复杂、耗时长,因此快速高效的涂层轻微缺陷修复技术是解决这一难题的有效途径。通过大气等离子焰流在C/C复合材料表面SiC-ZrB_(2)(SZ)涂层表面预先构造缺陷,采用异丙醇以及高温下性能稳定的含硼聚氮硅烷胶粘剂作为修复剂,以SiC-ZrB_(2)粉末作为改性填料,Al_(2)O_(3)作为烧结助剂,对SZ涂层缺陷进行修复,研究修复前后涂层的微观结构演变与烧蚀防护性能。结果表明:经等离子焰流烧蚀后,未修复的SZ涂层试样中心出现圆形凹坑缺陷,裸露出C/C复合材料基底;而对于修复后的涂层试样,修复剂热解生成的SiBCN陶瓷和改性陶瓷填料均匀覆盖于缺陷处,使涂层保持较高完整性,且在氧乙炔烧蚀下生成致密的SiO_(2)玻璃膜可有效阻挡氧扩散,保护C/C复合材料免受机械冲蚀;修复后的涂层试样在氧乙炔焰流下烧蚀60s后线烧蚀率与质量烧蚀率分别为0.65μm/s和-0.28mg/s,相比于未修复涂层试样分别降低了83.54%和129.47%,修复后涂层的抗烧蚀性能得到显著提升。 展开更多
关键词 c/c复合材料 sic-ZrB_(2)涂层 缺陷修复 抗烧蚀性能
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C/SiC-MoSi_(2)复合材料微结构和力学行为研究
13
作者 李开元 洪智亮 郭洪宝 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期30-34,共5页
以三维针刺碳毡作为预制体,先采用树脂单向加压浸渍-热解工艺制备出C/C多孔体,然后采用反应熔体浸渗法将Si-Mo合金浸渗到C/C多孔体中制备C/SiC-MoSi_(2)复合材料。对C/SiC-MoSi_(2)复合材料的物相组成、显微结构以及力学性能进行了研究... 以三维针刺碳毡作为预制体,先采用树脂单向加压浸渍-热解工艺制备出C/C多孔体,然后采用反应熔体浸渗法将Si-Mo合金浸渗到C/C多孔体中制备C/SiC-MoSi_(2)复合材料。对C/SiC-MoSi_(2)复合材料的物相组成、显微结构以及力学性能进行了研究。结果表明,该复合材料由C、SiC、MoSi_(2)和Si组成;生成的SiC和MoSi_(2)分布在纤维束间和胎网层,Si-Mo合金并未渗入纤维束内部,束内碳纤维未受损伤;残余Si含量仅为4.2%,且被分散成小块。C/SiC-MoSi_(2)复合材料的弯曲断裂行为可分为三个阶段,从材料的断口形貌中可以观察到纤维的脱粘拔出、基体的台阶状断裂以及裂纹偏转和分叉,表明该复合材料呈现出塑性断裂特征。 展开更多
关键词 c/sic-MoSi_(2)复合材料 微结构 力学行为
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声发射技术在三维编织C/SiC复合材料拉伸损伤分析中的应用 被引量:14
14
作者 潘文革 矫桂琼 +1 位作者 王波 管国阳 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期871-875,共5页
通过声发射技术(Acoustic Emission简称AE)对三维编织C/SiC复合材料试件单向拉伸实验过程进行全程动态监测,利用声发射特征参数的综合分析法揭示了三维编织C/SiC复合材料单向拉伸时损伤演化过程和规律。实验结果表明三维编织C/SiC复合... 通过声发射技术(Acoustic Emission简称AE)对三维编织C/SiC复合材料试件单向拉伸实验过程进行全程动态监测,利用声发射特征参数的综合分析法揭示了三维编织C/SiC复合材料单向拉伸时损伤演化过程和规律。实验结果表明三维编织C/SiC复合材料单向拉伸时损伤发展的四个阶段及声发射特性并利用声发射相对能量定义了材料临界损伤强度。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 三维编织 声发射 损伤演化
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二维编织C/SiC复合材料的热膨胀系数预测 被引量:15
15
作者 聂荣华 矫桂琼 王波 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期109-114,共6页
根据二维编织C/SiC复合材料的细观结构及其制备工艺特点,提出了一种预测该材料面内热膨胀系数的单胞模型。模型充分考虑了编织结构复合材料中的纤维束弯曲和CVI工艺制备陶瓷基复合材料产生的孔洞对热膨胀系数的影响。利用单胞模型预测... 根据二维编织C/SiC复合材料的细观结构及其制备工艺特点,提出了一种预测该材料面内热膨胀系数的单胞模型。模型充分考虑了编织结构复合材料中的纤维束弯曲和CVI工艺制备陶瓷基复合材料产生的孔洞对热膨胀系数的影响。利用单胞模型预测了二维编织C/SiC的结构参数、纤维体积含量、孔洞含量对复合材料热膨胀系数的影响规律,结果表明:随着纤维束扭结处产生间隙与纱线宽度比值的增大,热膨胀系数增大;当其它参数不变时,随着纤维体积含量的增大,热膨胀系数反而下降;随着孔洞含量的增加,热膨胀系数也出现了下降的趋势。利用DIL402C热膨胀仪测试了二维编织C/SiC复合材料纵向热膨胀系数,试验结果与模型预测结果吻合较好。 展开更多
关键词 热膨胀系数 单胞模型 二维编织c/sic复合材料
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3D C/SiC复合材料的力学性能 被引量:9
16
作者 肖鹏 谢建伟 熊翔 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期718-722,共5页
对三维四向编织结构炭纤维增强碳化硅基复合材料的弯曲、断裂韧性和拉伸性能进行研究,利用扫描电镜(SEM)观察材料的断口形貌,获得该材料主要的力学性能及破坏规律。研究结果表明:三维C/SiC复合材料具有较高的弯曲强度和断裂韧性,最高值... 对三维四向编织结构炭纤维增强碳化硅基复合材料的弯曲、断裂韧性和拉伸性能进行研究,利用扫描电镜(SEM)观察材料的断口形貌,获得该材料主要的力学性能及破坏规律。研究结果表明:三维C/SiC复合材料具有较高的弯曲强度和断裂韧性,最高值分别为465MPa和15.1MPa·m1/2;界面结合适中的材料纤维与纤维束被大量拔出,表现出较好的假塑性断裂特征;材料的拉伸强度最高达到168MPa;材料在拉伸过程中,其纤维束在外力作用下向受力的轴向靠拢,纤维束间的夹角减少,材料总应变增加。 展开更多
关键词 三维编织 c/sic复合材料 力学性能
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三维编织C/SiC复合材料剪切和弯曲性能的实验研究 被引量:13
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作者 王波 矫桂琼 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期44-47,共4页
对三维编织C/SiC复合材料进行剪切试验和两种弯曲试验,得到材料的剪切性能和弯曲性能以及相应的失效规律。在剪切试验中发现两种剪切试验的剪切模量相差较大,但由于两种剪切的破坏面相同,所以剪切强度相差不大。通过分析得到由两种弯曲... 对三维编织C/SiC复合材料进行剪切试验和两种弯曲试验,得到材料的剪切性能和弯曲性能以及相应的失效规律。在剪切试验中发现两种剪切试验的剪切模量相差较大,但由于两种剪切的破坏面相同,所以剪切强度相差不大。通过分析得到由两种弯曲试验获得的弯曲模量不同的原因。通过分析还得到拉压模量不同的材料的四点弯曲模量计算公式,发现计算值在试件上下表面应变相差不大时与均质材料的计算结果相差不大。 展开更多
关键词 c/sic 三维编织 复合材料 实验研究
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三维编织C/SiC复合材料拉伸损伤演化 被引量:1
18
作者 潘文革 矫桂琼 +1 位作者 管国阳 王波 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第3期343-345,共3页
利用声发射技术,对三维编织C/SiC复合材料在拉伸过程中损伤发展、演化进行了实验研究。实验采集了三维编织C/SiC复合材料拉伸过程的声发射信号。运用多参数分析法,分析了三维编织C/SiC复合材料拉伸损伤的声发射特性,宏观上揭示了材料拉... 利用声发射技术,对三维编织C/SiC复合材料在拉伸过程中损伤发展、演化进行了实验研究。实验采集了三维编织C/SiC复合材料拉伸过程的声发射信号。运用多参数分析法,分析了三维编织C/SiC复合材料拉伸损伤的声发射特性,宏观上揭示了材料拉伸损伤的发展、演化过程和规律。研究结果表明三维编织C/SiC复合材料拉伸损伤演化可被分为两个主要阶段,损伤初始阶段和损伤严重阶段。 展开更多
关键词 声发射技术 c/sic复合材料 三维编织复合材料 损伤演化
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2D编织C/SiC孔边致密化结构多尺度混合模型与拉伸性能
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作者 姜卓群 黄盛 王占学 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期242-257,共16页
针对一种开孔2D编织C/SiC复合材料在化学气相浸渗过程中出现的孔边致密化结构,提出了一种表征孔边致密化结构的建模方法。考虑孔隙的随机分布,建立了纤维束尺度代表体积元模型,实现了2D编织C/SiC复合材料等效弹性模量的计算。在此基础上... 针对一种开孔2D编织C/SiC复合材料在化学气相浸渗过程中出现的孔边致密化结构,提出了一种表征孔边致密化结构的建模方法。考虑孔隙的随机分布,建立了纤维束尺度代表体积元模型,实现了2D编织C/SiC复合材料等效弹性模量的计算。在此基础上,建立了具有孔边致密化结构的2D编织C/SiC复合材料宏-细观组合模型。基于3D hashin失效准则与修正的Von Mises失效准则,建立了2D编织C/SiC复合材料的渐进损伤模型,模拟了其单轴拉伸应力-应变行为。通过与实验数据的对比分析,验证了模型的有效性。计算不同孔隙率、致密带半径以及孔径的开孔2D编织C/SiC复合材料拉伸强度并分析其影响规律。计算结果表明:随着孔隙率的增大,材料刚度与拉伸强度不断减小,当孔隙率从5%上升到20%时,抗拉强度降低26.05%;随着致密带半径的增加,材料刚度下降越缓慢,失效强度越大,当致密带半径从0 mm增大到0.75 mm时,抗拉强度提高14.17%;随着孔径增大,孔边应力集中效应增强,孔边损伤程度加剧,材料损伤越快,当孔径从0.5 mm增大到2 mm时,抗拉强度降低35.01%。 展开更多
关键词 2D编织c/sic复合材料 化学气相浸渗 孔边致密化结构 宏-细观混合模型 渐进损伤 拉伸性能
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C/C复合材料表面ZrB_(2)基陶瓷涂层改性及抗氧化性能研究 被引量:2
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作者 刘雨蒙 郝建洁 +3 位作者 李佳艳 谭毅 邹兵林 蔡晓龙 《热喷涂技术》 2021年第1期22-32,共11页
为了提升碳/碳(C/C)复合材料的抗氧化性能,通过大气等离子喷涂技术在C/C-SiC复合材料表面制备了添加剂改性的ZrB_(2)陶瓷涂层,分别为ZrB_(2)-SiC、ZrB_(2)-TiB_(2)涂层,对涂层样品进行1200℃的氧化性能测试。结果表明,氧化5 h后,ZrB_(2)... 为了提升碳/碳(C/C)复合材料的抗氧化性能,通过大气等离子喷涂技术在C/C-SiC复合材料表面制备了添加剂改性的ZrB_(2)陶瓷涂层,分别为ZrB_(2)-SiC、ZrB_(2)-TiB_(2)涂层,对涂层样品进行1200℃的氧化性能测试。结果表明,氧化5 h后,ZrB_(2)-SiC涂层仍有2.62 wt.%增重量,与ZrB_(2)涂层相比(氧化失重率为10.76 wt.%),ZrB_(2)-SiC涂层抗氧化性能大幅度提升,主要由于SiC的添加降低了涂层热膨胀系数,缓解热失配,提升了涂层结合强度,而且氧化后形成致密的硼硅酸盐熔融玻璃表面,填充了涂层裂缝、孔洞,为基材提供更为优异的抗氧化防护。而ZrB_(2)-TiB_(2)涂层表现出较差的抗氧化性,氧化5 h后,失重量达到18.76 wt.%,ZrB_(2)-TiB_(2)涂层极差的抗氧化性是因为TiB_(2)的引入改变了涂层的形貌,氧化后形成疏松多孔的组织结构,无法有效隔绝氧气。 展开更多
关键词 c/c复合材料 ZrB_(2)-sic ZrB_(2)-TiB_(2) 大气等离子喷涂 抗氧化性能
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