超高温陶瓷改性C/C复合材料抗氧化烧蚀性能研究进展 被引量：1

1

作者 孙丹羽 朱世步 +2 位作者 刘泰山 张强 马荣檄 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期104-114,共11页

碳/碳(C/C)复合材料具有高强、轻质和耐温等优势,在航天领域取得广泛应用;但由于其抗氧化性能较差,难以满足高超声速飞行器长时飞行、大气层再入飞行和跨大气层飞行的服役环境。利用超高温陶瓷改性C/C复合材料(C/C-UHTC)可以显著提高C/... 碳/碳(C/C)复合材料具有高强、轻质和耐温等优势,在航天领域取得广泛应用;但由于其抗氧化性能较差,难以满足高超声速飞行器长时飞行、大气层再入飞行和跨大气层飞行的服役环境。利用超高温陶瓷改性C/C复合材料(C/C-UHTC)可以显著提高C/C复合材料的抗氧化烧蚀性能,有望满足新一代飞行器长时间抗氧化、抗烧蚀及结构强度的要求。本文总结了C/C-UHTC复合材料烧蚀性能的常用测试方法,包括氧-乙炔烧蚀、等离子烧蚀、激光烧蚀和风洞烧蚀,简要介绍了各种烧蚀性能测试方法的特点。此外,对近年来Zr系和Hf系单组元、双组元和三组元C/C-UHTC复合材料的烧蚀性能及烧蚀机理进行详细阐述。 展开更多

关键词 超高温陶瓷 C/C复合材料 抗氧化烧蚀性能 测试方法 烧蚀机制

下载PDF 职称材料

“超高温材料氧化烧蚀行为与防护技术”专题序言 被引量：1

2

作者 付前刚 《装备环境工程》 CAS 2019年第10期I0005-I0005,共1页

高性能飞行器朝着速度更快、航时更长、稳定性更高的方向发展,一方面要求其发动机推重比和效率不断提升,另一方面要求其热防护系统耐温性和服役可靠性不断增加。随着发动机推力和效率的提高,发动机的涡轮进口温度需不断提高。未来的航... 高性能飞行器朝着速度更快、航时更长、稳定性更高的方向发展,一方面要求其发动机推重比和效率不断提升,另一方面要求其热防护系统耐温性和服役可靠性不断增加。随着发动机推力和效率的提高,发动机的涡轮进口温度需不断提高。未来的航空发动机要求其热端关键部件在1400℃以上的高温和复杂载荷条件下长期可靠使用,因此传统的镍基和钴基高温合金已经不能满足下一代高性能先进发动机的需求。 展开更多

关键词 超高温材料 热防护系统 氧化烧蚀 发动机推力 序言 技术 钴基高温合金 航空发动机

下载PDF 职称材料

HfC系超高温陶瓷抗氧化烧蚀性能研究 被引量：3

3

作者 杨文惠 朱时珍 +2 位作者 王子剑 刘玲 马壮 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3301-3305,共5页

以热压烧结制备不同配比的HfC-SiC超高温陶瓷试样,采用超音速火焰分别在2300K和2500K下进行600s烧蚀试验,利用SEM和EDS对烧蚀后材料的微观结构和成分进行分析。结果表明:HfC-SiC体系超高温陶瓷具有优异的抗氧化烧蚀性能,30vol%SiC-HfC... 以热压烧结制备不同配比的HfC-SiC超高温陶瓷试样,采用超音速火焰分别在2300K和2500K下进行600s烧蚀试验,利用SEM和EDS对烧蚀后材料的微观结构和成分进行分析。结果表明:HfC-SiC体系超高温陶瓷具有优异的抗氧化烧蚀性能,30vol%SiC-HfC材料的抗烧蚀性能优于50vol%SiC-HfC材料与纯HfC材料,其抗氧化烧蚀主要依赖于HfCxOy与SiO_2所生成的氧化层。纯HfC陶瓷的烧蚀氧化层与基体粘附性弱,出现了明显的分层,而SiC的加入使得氧化层与基体之间粘附性加强。烧蚀温度升高,烧蚀层厚度增加,抗烧蚀性能下降。与此同时,烧蚀温度提高会使Si元素有较多的损失,导致氧化层不致密;当SiC含量增加到50vol%后,内层HfC_xO_y骨架松散,不利于材料的抗氧化烧蚀。 展开更多

关键词 超高温陶瓷 HfC-SiC 抗氧化烧蚀性能

下载PDF 职称材料

C/C-SiC-ZrB2复合材料表面SiC/ZrB2-SiC/SiC涂层的制备及抗氧化烧蚀性能研究 被引量：4

4

作者 韩文波 周长灵 +1 位作者 胡平 张幸红 《装备环境工程》 CAS 2019年第10期1-7,共7页

目的研究C/C-SiC-ZrB2复合材料表面SiC/ZrB2-SiC/SiC涂层的制备、抗氧化烧蚀性能与机理。方法选择ZrB2和SiC改性的C/C复合材料为基体,通过包埋-刷涂法在C/C-SiC-ZrB2复合材料表面制备了SiC/ZrB2-SiC/SiC多重抗氧化涂层,并对复合材料的... 目的研究C/C-SiC-ZrB2复合材料表面SiC/ZrB2-SiC/SiC涂层的制备、抗氧化烧蚀性能与机理。方法选择ZrB2和SiC改性的C/C复合材料为基体,通过包埋-刷涂法在C/C-SiC-ZrB2复合材料表面制备了SiC/ZrB2-SiC/SiC多重抗氧化涂层,并对复合材料的微结构、抗氧化烧蚀性能与机理进行分析和研究。结果制备了一种三层结构的SiC/ZrB2-SiC/SiC超高温陶瓷复合涂层,获得了风洞考核试验下的复合材料微结构变化、线烧蚀率等试验数据,并得到了C/C-SiC-ZrB2复合材料的氧化烧蚀机理。结论SiC/ZrB2-SiC/SiC涂层对C/C-SiC-ZrB2复合材料的抗氧化和耐烧蚀性能具有明显提升,有效提高了C/C-SiC-ZrB2复合材料的综合热防护性能。 展开更多

关键词 C/C 复合材料 超高温陶瓷涂层 抗氧化烧蚀性能

下载PDF 职称材料

一种基于Boltzmann方程的碳基复合材料氧化烧蚀微观界面的追踪方法

5

作者 袁经超 朱子镝 +3 位作者 张方舟 张丹 张伟刚 李爱军 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期469-475,共7页

针对碳基复合材料的非均相特点,构建环境-纤维—中间相-基体多相单胞烧蚀模型,应用非平衡统计物理学的Boltzmann方程,求解该扩散—表面非均相氧化反应体系中各相的空间演化过程,实现对介尺度下烧蚀界面的精确追踪。本文先对两相单胞模... 针对碳基复合材料的非均相特点,构建环境-纤维—中间相-基体多相单胞烧蚀模型,应用非平衡统计物理学的Boltzmann方程,求解该扩散—表面非均相氧化反应体系中各相的空间演化过程,实现对介尺度下烧蚀界面的精确追踪。本文先对两相单胞模型进行了求解,获得了与解析解一致的结果,验证了模型。再对三相单胞模型的烧蚀过程进行了数值模拟。结果表明,氧化烧蚀界面的形貌主要取决于相邻两相之间的状态;气相浓度的线性化假设在远离界面处具有合理性,但在界面附近气相浓度呈非线性分布。由于扩散的限制,纤维与基体之间的界面相在氧化烧蚀过程中存在最大烧蚀深度。通过数值模拟给出了烧蚀深度与舍伍德数、纤维半径和反应速率比之间的函数关系,提出的界面追踪算法在求解过程中表现出了很好的稳定性。 展开更多

关键词 碳基复合材料 氧化烧蚀 BOLTZMANN方程 界面追踪 非均相反应

下载PDF 职称材料

“超高温材料氧化烧蚀行为与防护技术”专题主编付前刚

6

《装备环境工程》 CAS 2019年第10期I0004-I0004,共1页

付前刚,教授,博士生导师,西北工业大学材料学院副书记(主持工作),陕西省纤维增强轻质复合材料重点实验室主任,中国复合材料学会常务理事,中国材料研究学会理事,陕西省腐蚀与防护学会副理事长,中国硅酸盐学会测试技术分会理事,中国材料... 付前刚,教授,博士生导师,西北工业大学材料学院副书记(主持工作),陕西省纤维增强轻质复合材料重点实验室主任,中国复合材料学会常务理事,中国材料研究学会理事,陕西省腐蚀与防护学会副理事长,中国硅酸盐学会测试技术分会理事,中国材料研究学会青年工作委员会理事,中国复合材料学会空天动力复合材料及应用专委会委员,中国金属学会炭素材料分会委员,中国复合材料学会科技咨询委员会委员,陕西省宇航学会复合材料技术及应用专委会副主“超高温材料氧化烧蚀行为与防护技术”专题主编付前刚任。万人计划中青年科技创新领军人才,首批国家自然基金委优青,首批万人计划青年拔尖人才,教育部新世纪优秀人才,全国百篇优博论文获得者,首批陕西省青年科技新星。 展开更多

关键词 复合材料技术 超高温材料 氧化烧蚀 防护 中国硅酸盐学会 主编 轻质复合材料 材料研究学会

下载PDF 职称材料

C/SiC复合材料的烧蚀机理试验研究

7

作者 付斌 王永海 +2 位作者 陈鑫 曹占伟 阎君 《导弹与航天运载技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第4期77-80,共4页

C/SiC复合材料具有优异的热力学性能,在临近空间领域具有较好的应用前景。针对C/SiC复合材料的烧蚀机理理论方法开展研究,建立了C/SiC复合材料主/被动氧化烧蚀分析方法,并在传统主动和被动氧化烧蚀的基础上,对于更高温度条件则采用一种... C/SiC复合材料具有优异的热力学性能,在临近空间领域具有较好的应用前景。针对C/SiC复合材料的烧蚀机理理论方法开展研究,建立了C/SiC复合材料主/被动氧化烧蚀分析方法,并在传统主动和被动氧化烧蚀的基础上,对于更高温度条件则采用一种升华分解烧蚀模型。通过设计典型状态电弧风洞试验,验证了主/被动氧化模型烧蚀、升华分解烧蚀模型的准确性,试验结果表明典型状态下C/SiC复合材料无因次质量烧蚀率与理论值吻合,有关研究及结果可以为C/SiC复合材料防热设计分析提供参考。 展开更多

关键词 C/SIC复合材料 烧蚀机理 升华分解 防热设计 氧化烧蚀

下载PDF 职称材料

多孔碳纤维增强陶瓷基复合材料抗氧化烧蚀涂层的制备及性能研究 被引量：8

8

作者 王辉 王焕宁 +3 位作者 朱时珍 柳彦博 刘玲 马壮 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期159-163,共5页

为提高多孔碳纤维增强陶瓷基复合材料的耐烧蚀性设计了含玻璃的双层结构陶瓷涂层,内层为浆料烧结法制备的Zr B_2-Si C-玻璃涂层,外层为大气等离子喷涂技术制备的Zr B_2-Mo Si_2-玻璃涂层。利用XRD和SEM对涂层的相结构和微观形貌进行分析... 为提高多孔碳纤维增强陶瓷基复合材料的耐烧蚀性设计了含玻璃的双层结构陶瓷涂层,内层为浆料烧结法制备的Zr B_2-Si C-玻璃涂层,外层为大气等离子喷涂技术制备的Zr B_2-Mo Si_2-玻璃涂层。利用XRD和SEM对涂层的相结构和微观形貌进行分析,采用氧-乙炔火焰对涂层进行烧蚀试验。结果表明,内涂层玻璃相含量为30%时封孔效果较好,在1300℃下烧结2 h可得到致密的内涂层。采用优化后的等离子喷涂工艺可以制备与内涂层结合性良好的外涂层。涂层表面温度在1500℃以下时具有良好的抗烧蚀性能。烧蚀氧化形成以Si O_2为填充相,Zr O_2、Zr Si O_4为支撑相的致密层,封填孔洞,有效保护了基体材料。 展开更多

关键词 抗氧化烧蚀涂层 涂层结构 浆料烧结法 等离子喷涂 烧蚀试验

原文传递

C/SiC复合材料碳纤维氧化烧蚀机理研究 被引量：3

9

作者 俞逸斯 李明佳 +2 位作者 李冬 孙陈诚 徐晓亮 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1068-1072,共5页

C/SiC复合材料具有强度高、耐高温等优点,在航空航天领域中应用广泛。本文采取实验测量与数值模拟结合的方法,针对C/SiC复合材料内碳纤维发生氧化烧蚀致使材料失效的问题展开了研究。首先,通过实验测量了不同温度、氧分压下碳纤维氧化... C/SiC复合材料具有强度高、耐高温等优点,在航空航天领域中应用广泛。本文采取实验测量与数值模拟结合的方法,针对C/SiC复合材料内碳纤维发生氧化烧蚀致使材料失效的问题展开了研究。首先,通过实验测量了不同温度、氧分压下碳纤维氧化失重速率并拟合了关系式;随后,基于关系式构建了氧化烧蚀模型;最后,采用格子玻尔兹曼方法(LBM)求解控制方程,对复合材料的氧化烧蚀特性进行了模拟研究。结果表明,随着温度升高,烧蚀速率控制因素会由反应速率逐渐转变为扩散速率;另外,数值模拟的结果表明,纯碳纤维材料的平均烧蚀速率约为C/SiC复合材料内碳纤维的2~27倍,且温度越高二者差异越大。本文的研究为C/SiC复合材料的抗氧化改进提供理论基础。 展开更多

关键词 氧化烧蚀 C/SIC复合材料 实验研究 数值模拟

原文传递

C/C-SiC-ZrC复合材料抗氧化烧蚀性能研究 被引量：1

10

作者 杨柳 石林 杨云鹏 《炭素》 2022年第1期9-13,共5页

采用化学气相渗透(CVI-C)和液相浸渍裂解(PIP-SiC、PIP-ZrC)工艺制备了2.5D C/C-SiC-ZrC陶瓷基复合材料。通过液氧煤油超音速火焰对蘑菇头驻点试验件进行烧蚀试验,并采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对材料的微观形貌及抗氧化... 采用化学气相渗透(CVI-C)和液相浸渍裂解(PIP-SiC、PIP-ZrC)工艺制备了2.5D C/C-SiC-ZrC陶瓷基复合材料。通过液氧煤油超音速火焰对蘑菇头驻点试验件进行烧蚀试验,并采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对材料的微观形貌及抗氧化烧蚀机理进行了初步探讨。结果表明,C/C-ZrC-SiC复合材料基体中SiC:ZrC质量比约为4:6,在2200K~2400K液氧煤油超音速火焰烧蚀试验环境下具有良好的抗烧蚀性能,100s蘑菇头驻点线烧蚀率仅为0.0054mm/s。研究发现,C/C-ZrC-SiC复合材料中合适的SiC和ZrC基体配比,高温氧化烧蚀过程中,材料表面形成了以ZrO_(2)颗粒为骨架的连续致密粘稠熔融层,有效封填材料表面的裂纹、孔洞,降低氧化性气氛向材料内部扩散的速率,对材料形成了较好的保护。 展开更多

关键词 C/C-SiC-ZrC 液氧煤油 抗氧化烧蚀

原文传递

TaSi_(2)改性ZrB_(2)/SiC复合粉末制备及涂层抗氧化性能研究

11

作者 刘昌鹏 雷伟 +1 位作者 冉旭东 张菲玥 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期350-359,共10页

目的 提高ZrB_(2)/SiC涂层的致密性及抗氧化烧蚀能力。方法 设计向ZrB_(2)/SiC涂层中掺杂TaSi_(2),以提升ZrB_(2)/SiC涂层的致密度和抗氧化性能。首先通过喷雾造粒法制备了4种不同成分配比的复合团聚粉,然后采用大气等离子喷涂(APS)在C/... 目的 提高ZrB_(2)/SiC涂层的致密性及抗氧化烧蚀能力。方法 设计向ZrB_(2)/SiC涂层中掺杂TaSi_(2),以提升ZrB_(2)/SiC涂层的致密度和抗氧化性能。首先通过喷雾造粒法制备了4种不同成分配比的复合团聚粉,然后采用大气等离子喷涂(APS)在C/C基体表面制备了4种团聚粉复合涂层,最后使用氧-乙炔火焰法对所制备的涂层进行了烧蚀考核。结果 通过涂层致密度对比发现,随着TaSi_(2)的增加,涂层共晶区会有所增加,涂层致密度得到了明显改善。通过烧蚀考核发现,TaSi_(2)的加入能够增加SiO_(2)的含量,并产生热稳定性好的TaZr_(2.75)O_(8)。此外致密TaZr_(2.75)O_(8)的产生还能够有效改善涂层的抗氧化烧蚀性能。结论 最终得出的ZrB_(2)/SiC涂层硅化物掺杂改性方案为30%TaSi_(2)/42%ZrB_(2)/28%SiC(体积分数)大气等离子喷涂制备的抗氧化烧蚀涂层,其在1 600℃烧蚀5 min后的质量损失率为-1.70×10^(-4) g/s。 展开更多

关键词 C/C复合材料 ZrB_(2)/SiC TaSi_(2) 大气等离子喷涂 涂层致密度 抗氧化烧蚀

下载PDF 职称材料

超高温陶瓷复合材料研究进展

12

作者 张幸红 王义铭 +2 位作者 程源 董顺 胡平 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期571-590,共20页

随着高速飞行器朝着更宽空域、更长时间和更高速度的方向发展,对飞行器的鼻锥、前缘和发动机燃烧室等关键结构的热防护性能提出了更加严苛的要求,发展在极端环境下使用的高性能热防护材料是当前的研究重点。超高温陶瓷复合材料具有优异... 随着高速飞行器朝着更宽空域、更长时间和更高速度的方向发展,对飞行器的鼻锥、前缘和发动机燃烧室等关键结构的热防护性能提出了更加严苛的要求,发展在极端环境下使用的高性能热防护材料是当前的研究重点。超高温陶瓷复合材料具有优异的抗氧化烧蚀性能,是一类极具应用潜力的非烧蚀型热防护材料。然而,本征脆性问题限制了超高温陶瓷复合材料的工程化应用,需通过组分结构调控对其进行强韧化。同时,飞行器有效载荷提升也对超高温陶瓷复合材料提出了轻量化的要求。本文系统概述了超高温陶瓷复合材料近年来取得的主要研究进展,包括压力烧结、泥浆浸渍、前驱体浸渍裂解、反应熔渗、化学气相渗透/沉积与“固-液”组合工艺等制备方法,颗粒、晶须、软相物质、短切纤维和连续纤维等强韧化方法及其机制,抗氧化烧蚀性能与机理,以及轻量化设计等。讨论了超高温陶瓷复合材料组分、微结构和性能之间的关系,并指出了超高温陶瓷复合材料目前存在的挑战以及未来的发展趋势。 展开更多

关键词 超高温陶瓷 复合材料 强韧化 抗氧化烧蚀 轻量化 综述

下载PDF 职称材料

TiC和ZrC颗粒增强钨基复合材料的烧蚀研究 被引量：18

13

作者 宋桂明 孟庆昌 +1 位作者 王玉金 周玉 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期48-53,共6页

用氧乙炔焰喷吹法对 Ti C和 Zr C增强钨基复合材料 ( Ti Cp/W和 Zr Cp/W两系列 )烧蚀性能进行了研究。结果表明 ,复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率由高到低的排列顺序为 :W>30 Ti Cp/W>4 0 Ti Cp/W>30 Zr Cp/W>4 0 Zr Cp/W( ... 用氧乙炔焰喷吹法对 Ti C和 Zr C增强钨基复合材料 ( Ti Cp/W和 Zr Cp/W两系列 )烧蚀性能进行了研究。结果表明 ,复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率由高到低的排列顺序为 :W>30 Ti Cp/W>4 0 Ti Cp/W>30 Zr Cp/W>4 0 Zr Cp/W( 30 Ti Cp/W表示含 Ti Cp 的体积分数为 30 % ,下同 )。对复合材料在烧蚀初期剧烈的升温过程进行了在线监测。 30 Ti Cp/W和 4 0 Ti Cp/W在烧蚀初期剧烈的升温过程中未能经受住约 2 0 0 0℃ /s升温热震而开裂 ,而 30 Zr Cp/W和 4 0 Zr Cp 能经受约 2 0 0 0℃ /s升温热震。在钨中加入 Ti C和 Zr C颗粒能明显提高钨的抗烧蚀性能 ,而且 Zr C颗粒比 Ti C颗粒更能提高 W的抗烧蚀性能。碳化物含量越高 ,材料的抗烧蚀性能越好。复合材料烧蚀机理是 W、Ti C和 Zr 展开更多

关键词 钨基复合材料 烧蚀性能 氧化烧蚀 碳化钛 碳化锆

下载PDF 职称材料

TiC颗粒增强钨基复合材料的烧蚀性能 被引量：8

14

作者 宋桂明 武英 +3 位作者 白厚善 王玉金 周玉 雷廷权 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期313-317,共5页

用自制的氧乙炔烧蚀装置对TiC颗粒增强钨基复合材料 (TiCp/W )的烧蚀性能进行了测试 ,同时用多波长比色高温计对烧蚀试样表面温度和用热电偶对试样背面温度进行了在线监测。复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率由低到高的排列顺序为 :W <... 用自制的氧乙炔烧蚀装置对TiC颗粒增强钨基复合材料 (TiCp/W )的烧蚀性能进行了测试 ,同时用多波长比色高温计对烧蚀试样表面温度和用热电偶对试样背面温度进行了在线监测。复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率由低到高的排列顺序为 :W <30 %TiCp/W <40 %TiCp/W。TiC颗粒加入到W中可明显提高材料的抗烧蚀性能 ,而且TiC颗粒含量越高 ,材料的抗烧蚀性能越好。TiCp/W复合材料的烧蚀机理是W和TiC的氧化烧蚀和燃气流的机械冲刷。 展开更多

关键词 复合材料 烧蚀温度 氧化烧蚀 机械冲刷 钨基

下载PDF 职称材料

ZrC_p/W复合材料的烧蚀性能 被引量：11

15

作者 宋桂明 王玉金 +2 位作者 周玉 郭英奎 温广武 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期101-104,共4页

用自制的氧乙炔烧蚀装置对ＺｒＣｐ／Ｗ复合材料烧蚀性能进行了研究。结果表明：复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率由低到高的排列顺序为 ４０％ＺｒＣｐ（体积分数，下同）／Ｗ＜３０％ＺｒＣｐ／Ｗ＜Ｗ；钨中加入ＺｒＣ颗粒明显提高了... 用自制的氧乙炔烧蚀装置对ＺｒＣｐ／Ｗ复合材料烧蚀性能进行了研究。结果表明：复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率由低到高的排列顺序为 ４０％ＺｒＣｐ（体积分数，下同）／Ｗ＜３０％ＺｒＣｐ／Ｗ＜Ｗ；钨中加入ＺｒＣ颗粒明显提高了钨的抗烧蚀性能，而且 ＺｒＣ颗粒含量越高，材料抗烧蚀性能越好。并用多波长高温计对烧蚀表面温度进行在线测试。复合材料烧蚀机理是Ｗ，ＺｒＣ的氧化烧蚀。 展开更多

关键词 ZrCr/W复合材料 烧蚀性能 氧化烧蚀 固体火箭发动机

下载PDF 职称材料

人工神经网络建模在抗烧蚀炭/炭复合材料基体改性研究中的应用 被引量：11

16

作者 陈强 李贺军 +2 位作者 李爱军 孙国岭 李克智 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 2004年第4期275-280,共6页

　基体改性是防止炭 炭复合材料氧化的主要手段。通过将人工神经网络引入炭 炭复合材料的基体改性研究,借助Levenberg Marquardt算法对不同添加剂组成改性试样所具有的氧化烧蚀率学习,建立了炭 炭复合材料改性添加剂组成—氧化烧蚀率的B... 　基体改性是防止炭 炭复合材料氧化的主要手段。通过将人工神经网络引入炭 炭复合材料的基体改性研究,借助Levenberg Marquardt算法对不同添加剂组成改性试样所具有的氧化烧蚀率学习,建立了炭 炭复合材料改性添加剂组成—氧化烧蚀率的BP网络模型。研究结果表明:所建模型可以较好地反映添加剂含量与试样氧化烧蚀率间的内在规律,网络模型的输出值和实验验证值间的误差<0.5%,将模型筛选出的最优配方用于基体改性,试样的氧化烧蚀率下降了49.5%,说明将人工神经网络用于炭 炭复合材料基体改性是可行和有效的。 展开更多

关键词 人工神经网络 LEVENBERG-MARQUARDT算法 炭/炭复合材料 基体改性 氧化烧蚀率

下载PDF 职称材料

切向空气气流对激光烧蚀碳纤维复合材料过程的影响 被引量：15

17

作者 陈敏孙 江厚满 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期482-486,共5页

研究了靶材表面存在和不存在切向空气气流时,975 nm连续激光对碳纤维增强树脂基复合材料的辐照效应。两种情况下靶材的动态响应过程明显不同,没有切向气流时,激光辐照1.28 s后,向外喷出的热分解产物在空气中燃烧,出现火焰同时伴有浓烟;... 研究了靶材表面存在和不存在切向空气气流时,975 nm连续激光对碳纤维增强树脂基复合材料的辐照效应。两种情况下靶材的动态响应过程明显不同,没有切向气流时,激光辐照1.28 s后,向外喷出的热分解产物在空气中燃烧,出现火焰同时伴有浓烟;有切向气流时,没有观察到带火焰和浓烟的燃烧现象,而是在激光辐照后的瞬间,激光作用区出现灼烧状亮斑,并间歇有少许颗粒向外喷出。分析认为,向外溢出的树脂基热分解产物会抑制氧气向靶材表面扩散,从而对碳纤维具有保护作用;切向气流的加载不仅会破坏热分解产物对碳纤维的保护作用,还会促使氧气到达碳纤维表面,进而导致碳纤维在较低的温度(约850℃)发生氧化烧蚀。 展开更多

关键词 激光辐照 碳纤维复合材料 切向气流 氧化烧蚀

下载PDF 职称材料

基体改性对碳/碳复合材料烧蚀率影响的神经网络模拟 被引量：2

18

作者 陈强 李贺军 +1 位作者 李克智 张守阳 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期249-251,330,共4页

将人工神经网络的典型模型———误差后传播 (BP)算法用于改性的碳 /碳复合材料氧化烧蚀率的研究 ,建立了碳 /碳复合材料改性添加剂组成 氧化烧蚀率BP网络模型 .研究结果表明 ,所建模型较好地反映了添加剂含量与试样氧化烧蚀率间的内... 将人工神经网络的典型模型———误差后传播 (BP)算法用于改性的碳 /碳复合材料氧化烧蚀率的研究 ,建立了碳 /碳复合材料改性添加剂组成 氧化烧蚀率BP网络模型 .研究结果表明 ,所建模型较好地反映了添加剂含量与试样氧化烧蚀率间的内在规律 ,预测的氧化烧蚀率与实验值间的误差小于 0 3 2 % .将模型筛选出的最优添加剂配方用于基体改性 ,试样的氧化烧蚀率下降 49 3 % ,说明将人工神经网络用于基体改性是可行和有效的 . 展开更多

关键词 人工神经网络模型 碳/碳复合材料 基体改性 氧化烧蚀率 添加剂 配方优化

下载PDF 职称材料

激光辐照下C/C复合材料的氧化行为研究

19

作者 彭国良 王玉恒 +2 位作者 闫辉 束庆邦 刘峰 《现代应用物理》 2013年第1期-,共4页

研究了不同风速下激光辐照C/C复合材料的氧化速率,利用温度场计算结果,结合氧气在空气中的传质速率,计算了激光辐照下C/C复合材料氧化放热.结果表明,在亚音速的风速下,氧化对C/C复合材料烧蚀的贡献很小,因此,作为激光防护材料,可以忽略... 研究了不同风速下激光辐照C/C复合材料的氧化速率,利用温度场计算结果,结合氧气在空气中的传质速率,计算了激光辐照下C/C复合材料氧化放热.结果表明,在亚音速的风速下,氧化对C/C复合材料烧蚀的贡献很小,因此,作为激光防护材料,可以忽略C/C复合材料在激光辐照期间的氧化烧蚀. 展开更多

关键词 氧化烧蚀 氧化放热 C/C复合材料 风速 激光辐照

下载PDF 职称材料

SiC-Al2O_3-SiO_2复合陶瓷涂层组织结构及抗烧蚀性能研究 被引量：4

20

作者 孙世杰 马壮 +3 位作者 柳彦博 刘玲 高丽红 朱时珍 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期40-47,共8页

目的提高C/C复合材料的抗氧化性能。方法采用大气等离子喷涂在C/C复合材料表面制备SiC-Al_2O_3-SiO_2(SAS)复合陶瓷涂层,并选用氧-乙炔在1500℃对涂层进行抗氧化烧蚀性能考核。利用XRD、SEM、EDS等检测分析手段,对团聚粉末和球化粉体以... 目的提高C/C复合材料的抗氧化性能。方法采用大气等离子喷涂在C/C复合材料表面制备SiC-Al_2O_3-SiO_2(SAS)复合陶瓷涂层,并选用氧-乙炔在1500℃对涂层进行抗氧化烧蚀性能考核。利用XRD、SEM、EDS等检测分析手段,对团聚粉末和球化粉体以及烧蚀前后涂层的成分及组织进行检测。结果经过等离子球化处理后,三种粉体流动性为90 s/50 g左右,粉末松装密度为1 g/cm^3左右。与团聚的SiC-Al_2O_3-SiO_2粉体相比,粉末流动性提升了20%左右,松装密度提高了20%,更加适宜等离子喷涂工艺。采用球化处理SiC-Al_2O_3-SiO_2粉体制备得到的涂层组织明显优于采用团聚粉体制备的涂层,涂层致密区域明显增大,内部缺陷数量和尺寸减少。在1500℃烧蚀600s后,SiC-36%Al_2O_3-4%SiO_2涂层具有最佳的抗烧蚀效果,涂层整体完整,质量烧蚀率为1.62×10^(-4) g/s。结论 SiC-Al_2O_3-SiO_2体系解决了等离子喷涂制备SiC涂层过程中沉积率低、SiC分解的问题。SiC-Al_2O_3_-SiO_2涂层具有良好的抗氧化烧蚀效果,烧蚀过程中SiO_2和Al_2O_3形成的莫来石相具有良好的高温稳定性、抗热震性以及较低的热膨胀率和氧扩散率,可以进一步提高涂层的抗氧化烧蚀效果。 展开更多

关键词 SiC-Al2O3-SiO2复合陶瓷涂层 大气等离子喷涂 氧乙炔 抗氧化烧蚀 莫来石

下载PDF 职称材料