聚硅氧烷先驱体转化制备低成本Si-O-C陶瓷基复合材料 被引量：16

1

作者 简科 胡海峰 +1 位作者 马青松 陈朝辉 《材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2003年第1期13-16,共4页

研究了廉价聚硅氧烷的交联与裂解情况 ,并以其为先驱体制备出Si O C陶瓷基复合材料。结果表明 ,在氯铂酸的催化下 ,聚硅氧烷与二乙烯基苯可以交联固化。当聚硅氧烷 二乙烯基苯摩尔比为 1∶0 5时 ,陶瓷产率达 6 0 5 2 %。经 6次浸渍 ... 研究了廉价聚硅氧烷的交联与裂解情况 ,并以其为先驱体制备出Si O C陶瓷基复合材料。结果表明 ,在氯铂酸的催化下 ,聚硅氧烷与二乙烯基苯可以交联固化。当聚硅氧烷 二乙烯基苯摩尔比为 1∶0 5时 ,陶瓷产率达 6 0 5 2 %。经 6次浸渍 交联 裂解过程制备出碳纤维三维编织物增强陶瓷基复合材料 ,其密度达到1 5 9g cm3 ,弯曲强度达到 32 1MPa ,断裂韧性达到 9 38MPa·m1 2 。 展开更多

关键词 聚硅氧烷 先驱体转化 制备 陶瓷基复材料 交联 碳纤维 三维编织物

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SiC微粉含量对先驱体转化制备碳纤维布增强碳化硅复合材料性能的影响 被引量：5

2

作者 简科 陈国民 +1 位作者 陈朝辉 马青松 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期23-25,32,共4页

以聚碳硅烷(PCS)、二乙烯基苯(DVB)和SiC微粉为原料制备了碳纤维布增强碳化硅复合材料,考察了SiC微粉含量对材料结构与性能的影响。实验表明,SiC微粉含量过低,材料内部存在大的孔洞,容易造成应力集中,导致材料的力学性能较差;而当SiC微... 以聚碳硅烷(PCS)、二乙烯基苯(DVB)和SiC微粉为原料制备了碳纤维布增强碳化硅复合材料,考察了SiC微粉含量对材料结构与性能的影响。实验表明,SiC微粉含量过低,材料内部存在大的孔洞,容易造成应力集中,导致材料的力学性能较差;而当SiC微粉含量较高时,在制备过程中微粉对碳纤维机械损伤加大,同样导致材料力学性能下降。当SiC微粉含量为30%(质量分数)时,所制备的材料的力学性能较好,其弯曲强度和拉伸强度分别为246.4MPa和72.5MPa。 展开更多

关键词 SIC微粉 碳纤维布增强碳化硅 先驱体 弯曲强度 拉伸强度 CF/SIC复合材料

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纤维表面状态对Cf/Si-O-C复合材料结构与性能的影响 被引量：4

3

作者 王松 陈朝辉 +3 位作者 马武军 郑文伟 胡海峰 马青松 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期341-343,共3页

以聚硅氧烷为先驱体,采用浸渍裂解工艺制备出3D Cf/Si-O-C陶瓷基复合材料,研究了碳纤维表面状态对材料结构与性能的影响.本研究以热处理的方式改变纤维表面状态,并利用XPS对热处理前后纤维表面状态进行了表征.结果表明:热处理能够降低... 以聚硅氧烷为先驱体,采用浸渍裂解工艺制备出3D Cf/Si-O-C陶瓷基复合材料,研究了碳纤维表面状态对材料结构与性能的影响.本研究以热处理的方式改变纤维表面状态,并利用XPS对热处理前后纤维表面状态进行了表征.结果表明:热处理能够降低纤维表面活性;纤维表面活性降低实现了复合材料中纤维-基体界面的弱化,减小了碳纤维在材料制备过程中的损伤;由低表面活性纤维制备的Cf/Si-O-C复合材料性能优异,弯曲强度和断裂韧性分别达到534MPa,23.4 MPa·m1/2,是由高表面活性纤维所得复合材料的6倍和10倍. 展开更多

关键词 Cf/Si-O-C 碳纤维 热处理 表面状态 结构与性能

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不同碳纤维表面状态及其复合材料界面对比 被引量：9

4

作者 王松 陈朝辉 李伟 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期608-610,共3页

对比研究了进口T300碳纤维和国产JC2#纤维的表面状态及其在C/SiC复合材料中形成的界面状态。结果显示T300纤维表面O和N杂原子含量丰富,其C原子含量仅为86.0%;而JC2#纤维的表面C原子含量达到93%。与JC2#纤维相比,T300纤维的表面更为粗糙... 对比研究了进口T300碳纤维和国产JC2#纤维的表面状态及其在C/SiC复合材料中形成的界面状态。结果显示T300纤维表面O和N杂原子含量丰富,其C原子含量仅为86.0%;而JC2#纤维的表面C原子含量达到93%。与JC2#纤维相比,T300纤维的表面更为粗糙,其表面沟槽粗壮杂乱。在C/SiC复合材料中,T300纤维与SiC基体紧密结合,经界面微脱粘法测试得出T300纤维与基体的界面微脱粘载荷是JC2#纤维的2倍。高表面活性和粗糙物理表面是T300纤维在C/SiC复合材料中形成强界面结合的根本原因。 展开更多

关键词 碳纤维 表面 界面 复合材料

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T300碳纤维热处理对C_f/SiC复合材料性能的影响 被引量：5

5

作者 王松 陈朝辉 +1 位作者 索相波 郑文伟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期40-42,46,共4页

以聚碳硅烷先驱体浸渍裂解工艺制备T300碳纤维增强3DCf/SiC复合材料,研究了T300碳纤维预先热处理对材料性能的影响。结果表明,热处理能够弱化Cf/SiC复合材料中纤维-基体界面结合,减少碳纤维在复合过程的损伤,显著提高复合材料性能。纤... 以聚碳硅烷先驱体浸渍裂解工艺制备T300碳纤维增强3DCf/SiC复合材料,研究了T300碳纤维预先热处理对材料性能的影响。结果表明,热处理能够弱化Cf/SiC复合材料中纤维-基体界面结合,减少碳纤维在复合过程的损伤,显著提高复合材料性能。纤维经热处理后制备的Cf/SiC复合材料弯曲强度和断裂韧性分别从未经处理的154MPa,4.8MPa·m1/2提高到437MPa,20.4MPa·m1/2。 展开更多

关键词 T300碳纤维 热处理 CF/SIC 先驱体浸渍裂解

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热压辅助先驱体裂解制备三维编织碳纤维增强Si-O-C复合材料的研究 被引量：2

6

作者 马青松 陈朝辉 +1 位作者 郑文伟 胡海峰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期37-39,共3页

以聚硅氧烷为先驱体 ,采用先驱体转化法制备三维编织 Cf/ Si- O- C复合材料。研究发现 ,第一次裂解时采用热压辅助可以明显提高材料的致密度和力学性能。第一次在 1 6 0 0℃ / 1 0 MPa的条件下热压裂解 5 min,后续真空浸渍 -常压裂解处... 以聚硅氧烷为先驱体 ,采用先驱体转化法制备三维编织 Cf/ Si- O- C复合材料。研究发现 ,第一次裂解时采用热压辅助可以明显提高材料的致密度和力学性能。第一次在 1 6 0 0℃ / 1 0 MPa的条件下热压裂解 5 min,后续真空浸渍 -常压裂解处理六个周期所制得的材料具有较高的力学性能 ,其弯曲强度和断裂韧性分别为 5 0 2 MPa,2 3 .7MPa.m1 /2 。讨论了制备工艺对材料结构和性能的影响 。 展开更多

关键词 Si-0-C 先驱体转化 热压 三维编积碳纤维增强 陶瓷基复合材料

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碳纳米管增强陶瓷基复合材料研究进展 被引量：3

7

作者 马青松 陈朝辉 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期58-61,66,共5页

碳纳米管因其独特的结构而具有许多独特的性能,除了在半导体器件、储氢、传感器、吸附材料、电池电极、催化剂载体等领域具有非常广阔和诱人的应用前景外,碳纳米管在制备结构、功能以及结构/功能一体化复合材料方面也将大有作为。本研... 碳纳米管因其独特的结构而具有许多独特的性能,除了在半导体器件、储氢、传感器、吸附材料、电池电极、催化剂载体等领域具有非常广阔和诱人的应用前景外,碳纳米管在制备结构、功能以及结构/功能一体化复合材料方面也将大有作为。本研究对国内外碳纳米管增强陶瓷基复合材料的研究状况进行了综合分析,指出了存在的问题及以后的发展方向。 展开更多

关键词 碳纳米管 陶瓷基复合材料

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陶瓷基复合材料火箭发动机推力室研究进展 被引量：7

8

作者 刘彦杰 马武军 王松 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期1-4,11,共5页

综述了陶瓷基复合材料火箭发动机推力室国外最新研究进展,介绍了国内在此方面的研究现状,最后对陶瓷基复合材料推力室在国内的发展及应用进行了展望。

关键词 陶瓷基复合材料 火箭发动机推力室 国外最新研究进展

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碳/碳复合材料高温抗氧化涂层研究进展 被引量：15

9

作者 简科 胡海峰 陈朝辉 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期22-24,共3页

介绍了碳 /碳复合材料抗氧化涂层的基本要求和近年来抗氧化涂层的研究进展 ,讨论了目前抗氧化涂层中存在的主要问题。对于碳 /碳抗氧化涂层的研究方向 ,也作了简要的阐述。

关键词 碳/碳复合材料 高温抗氧化涂层 研究进展 物理化学相容性

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浸渍工艺对先驱体转化制备C_f/SiC复合材料结构与性能的影响 被引量：6

10

作者 简科 陈朝辉 +1 位作者 马青松 郑文伟 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2005年第5期38-41,共4页

以聚碳硅烷(PCS)/二乙烯基苯(DVB)为先驱体制备了3D-B Cf/S iC复合材料,研究了不同浸渍工艺对材料力学性能的影响。结果表明:采用加热加压浸渍可以大大提高先驱体的浸渍效率,提高所制备材料的密度,从而明显提高Cf/S iC复合材料的力学性... 以聚碳硅烷(PCS)/二乙烯基苯(DVB)为先驱体制备了3D-B Cf/S iC复合材料,研究了不同浸渍工艺对材料力学性能的影响。结果表明:采用加热加压浸渍可以大大提高先驱体的浸渍效率,提高所制备材料的密度,从而明显提高Cf/S iC复合材料的力学性能。选用加热加压浸渍条件所制备的材料密度达到1.944 g/cm3,室温弯曲强度达到662MPa,在1650℃(真空)和1800℃(真空)下测试,材料的弯曲强度分别为647MPa和609MPa。 展开更多

关键词 CF/SIC复合材料 密度 聚碳硅烷 弯曲强度 高温性能

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首周期裂解方式对先驱体转化制备C_f／SiC复合材料性能的影响 被引量：4

11

作者 李钒 陈朝辉 +1 位作者 王松 郑文伟 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第2期29-32,共4页

以聚碳硅烷(PCS)为陶瓷先驱体,采用PIP工艺制备3D—B Cf／SiC复合材料,研究了首周期采用不同裂解方式对基体及材料性能的影响。研究结果表明,首周期采用真空裂解或加压(5MPa)裂解,先驱体的陶瓷产率不同, 加压裂解的陶瓷产率最高,达到67... 以聚碳硅烷(PCS)为陶瓷先驱体,采用PIP工艺制备3D—B Cf／SiC复合材料,研究了首周期采用不同裂解方式对基体及材料性能的影响。研究结果表明,首周期采用真空裂解或加压(5MPa)裂解,先驱体的陶瓷产率不同, 加压裂解的陶瓷产率最高,达到67．2％。裂解方式对产物的晶体结构没有明显的影响;首周期采用真空裂解制得的Cf／SiC复合材料性能最优,室温弯曲强度和断裂韧度达到404MPa和20．2MPa·m1/2,分别比采用加压裂解所得材料的性能提高40．7％和42．3％。 展开更多

关键词 CF/SIC复合材料 聚碳硅烷 裂解方式 力学性能

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热压辅助先驱体裂解制备的三维C_f/Si—O—C复合材料的微观结构与力学性能 被引量：2

12

作者 马青松 陈朝辉 +1 位作者 郑文伟 胡海峰 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2004年第5期26-30,共5页

采用聚硅氧烷(PSO)先驱体浸渍裂解工艺制备出碳纤维三维编织物增强Si—O—C复合材料(3D-B C_(?)/Si—O—C)。研究发现,第一周期采用热压辅助裂解可以显著提高材料的力学性能与致密度。第一周期经1600℃、10MPa的条件热压裂解处理5min后... 采用聚硅氧烷(PSO)先驱体浸渍裂解工艺制备出碳纤维三维编织物增强Si—O—C复合材料(3D-B C_(?)/Si—O—C)。研究发现,第一周期采用热压辅助裂解可以显著提高材料的力学性能与致密度。第一周期经1600℃、10MPa的条件热压裂解处理5min后,材料的弯曲强度和断裂韧性从未处理前的246.2MPa和9.4MPa·m^(1/2)提高到502MPa和23.7MPa·m^(1/2)。该材料的弯曲强度在真空中可以保持到1400℃。探讨了工艺参数对材料结构与力学性能的影响。高温裂解弱化界面结合同时提高纤维就位强度以及加压提高材料致密度是热压辅助裂解能提高材料力学性能的主要原因。 展开更多

关键词 先驱体浸渍裂解 制备 先驱体 力学性能 弯曲强度 聚硅氧烷 复合材料 热压 致密度 材料结构

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聚硅氧烷封孔处理对C_f/SiC复合材料抗氧化性能的影响 被引量：2

13

作者 索相波 陈朝辉 +1 位作者 王松 马青松 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2004年第6期34-37,46,共5页

以室温粘度低的液态聚硅氧烷为原料,采用真空 加压浸渍交联工艺对Cf/SiC复合材料进行了封孔处理。研究了封孔效果及封孔处理对Cf/SiC复合材料短时间抗氧化性能的影响。结果表明,聚硅氧烷能够有效封填材料中微孔,提高Cf/SiC复合材料的致... 以室温粘度低的液态聚硅氧烷为原料,采用真空 加压浸渍交联工艺对Cf/SiC复合材料进行了封孔处理。研究了封孔效果及封孔处理对Cf/SiC复合材料短时间抗氧化性能的影响。结果表明,聚硅氧烷能够有效封填材料中微孔,提高Cf/SiC复合材料的致密度,同时明显提高Cf/SiC复合材料的短时间抗氧化性能。经封孔处理的Cf/SiC复合材料在1500℃空气中氧化10min后,材料强度保留率由处理前的67%提高到了95%,质量保留率由处理前的91.9%提高到99.1%。聚硅氧烷在裂解过程中会消耗氧以及裂解产物SiO2在高温下的流动能愈合孔隙,从而阻碍O2向材料内部扩散是抗氧化性能得以提高的原因。 展开更多

关键词 聚硅氧烷 封孔处理 裂解过程 抗氧化性能 交联 消耗 工艺 CF/SIC复合材料 保留率 致密度

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原位生长碳纳米管增强复合材料的研究现状与展望 被引量：3

14

作者 孙科 周新贵 +6 位作者 于海蛟 王洪磊 赵爽 罗征 邹世钦 黄泽兰 羊建高 《材料导报（纳米与新材料专辑）》 EI 2010年第2期100-103,113,共5页

碳纳米管优异的力学、热学和电学性质使其成为高性能复合材料的新型增强体,但难以分散,限制了其进一步应用。CVD法原位生长碳纳米管可有效解决碳纳米管在复合材料中的分散问题,是制备碳纳米管增强复合材料的理想方法。综合分析了国内外... 碳纳米管优异的力学、热学和电学性质使其成为高性能复合材料的新型增强体,但难以分散,限制了其进一步应用。CVD法原位生长碳纳米管可有效解决碳纳米管在复合材料中的分散问题,是制备碳纳米管增强复合材料的理想方法。综合分析了国内外原位生长碳纳米管增强复合材料的研究状况,指出了存在的问题及以后的发展趋势。 展开更多

关键词 CVD 原位生长 碳纳米管 碳纳米管增强复合材料

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先驱体浸渍裂解制备多孔C/SiC复合材料及渗透性研究 被引量：3

15

作者 吉洪亮 张长瑞 +1 位作者 周新贵 曹英斌 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2008年第1期45-49,共5页

以聚碳硅烷(PCS)为原料,采用先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备多孔C/SiC复合材料,并研究该材料的孔隙率、孔隙结构及渗透性能。结果表明,所制备的多孔C/SiC复合材料的孔隙主要由纤维束间的开孔组成。经过6次与7次PIP工艺致密化处理后的复合... 以聚碳硅烷(PCS)为原料,采用先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备多孔C/SiC复合材料,并研究该材料的孔隙率、孔隙结构及渗透性能。结果表明,所制备的多孔C/SiC复合材料的孔隙主要由纤维束间的开孔组成。经过6次与7次PIP工艺致密化处理后的复合材料,开孔率分别为22.76%和20.51%,绝对渗透率分别为1.17×10-3和9.68×10-4mm2。水和煤油在该材料中具有良好的渗透性能,渗透表现为线性层流流动,表明多孔C/SiC复合材料在发汗冷却材料中具有很大的应用潜力。 展开更多

关键词 多孔C/SiC复合材料 孔隙率 孔隙结构 渗透性能

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2DC_f/SiC-Si复合材料的制备和性能研究 被引量：1

16

作者 刘静宇 陈朝辉 简科 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2007年第2期42-45,51,共5页

针对短时高温抗氧化的具体环境,采用先驱体转化工艺制备2D Cf/SiC-Si复合材料。首先考察首周期裂解温度对2D Cf/SiC-Si材料力学性能的影响,结果表明,首周期采用1200℃裂解,所制备的2D Cf/SiC-Si复合材料界面结合较好,弯曲强度和断裂韧... 针对短时高温抗氧化的具体环境,采用先驱体转化工艺制备2D Cf/SiC-Si复合材料。首先考察首周期裂解温度对2D Cf/SiC-Si材料力学性能的影响,结果表明,首周期采用1200℃裂解,所制备的2D Cf/SiC-Si复合材料界面结合较好,弯曲强度和断裂韧性分别达到305.4MPa和15.7 MPa.m1/2。在此基础上研究了Si粉含量对材料性能的影响。结果表明,随着Si含量的增加,2D Cf/SiC-Si材料的力学性能稍有降低,而抗氧化性能明显提高,主要原因在于材料中游离碳含量的降低和Si氧化后生成的具有封填裂纹和隔氧作用的SiO2膜。 展开更多

关键词 2D Cf/SiC—Si复合材料 先驱体转化 裂解温度 力学性能 抗氧化性能

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溶胶-凝胶法制备三维Cf/Mullite复合材料的工艺与性能 被引量：1

17

作者 马青松 陈朝辉 +1 位作者 郑文伟 胡海峰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期111-114,共4页

利用SiO2-Al2O3双相Sol-gel技术制备出三维编织碳纤维增强莫来石复合材料(3D-BCf/3Al2O3·2SiO2).研究表明,以AlCl3·6H2O,(CH2)6N4和硅溶胶为原料的Sol-gel工艺能制备出高反应活性的SiO2-Al2O3复合粉体,它在1 300℃N2中煅烧可... 利用SiO2-Al2O3双相Sol-gel技术制备出三维编织碳纤维增强莫来石复合材料(3D-BCf/3Al2O3·2SiO2).研究表明,以AlCl3·6H2O,(CH2)6N4和硅溶胶为原料的Sol-gel工艺能制备出高反应活性的SiO2-Al2O3复合粉体,它在1 300℃N2中煅烧可生成莫来石.所得3D-BCf/3Al2O3·2SiO2的密度为1.642 g/cm3,弯曲强度和断裂韧性分别为257.9 MPa和12.2 MPa·m1/2.材料中较多的孔隙是材料密度和弯曲强度不高的原因所在. 展开更多

关键词 莫来石复合材料 溶胶-凝胶 连续纤维增强

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模压压力对PIP法制备2D-SiC_f/SiC复合材料力学性能影响 被引量：1

18

作者 周旺 程海峰 +1 位作者 唐耿平 刘海韬 《新技术新工艺》 2008年第10期87-89,共3页

对PIP法制备2D-SiCf/SiC复合材料成型过程中模压压力对2D-SiCf/SiC复合材料致密度、孔隙率以及力学性能影响进行了研究。结果表明,材料的致密度随模压压力的增加而上升,而复合材料弯曲强度随模压压力的增加先升后降。当模压压力为1～3MP... 对PIP法制备2D-SiCf/SiC复合材料成型过程中模压压力对2D-SiCf/SiC复合材料致密度、孔隙率以及力学性能影响进行了研究。结果表明,材料的致密度随模压压力的增加而上升,而复合材料弯曲强度随模压压力的增加先升后降。当模压压力为1～3MPa时,复合材料具有较高的致密度,同时SiC微粉对纤维的机械损伤以及模压成型过程中在复合材料中产生的残余应力均较小,纤维的就位强度较高,故复合材料具有较好的力学性能。 展开更多

关键词 PIP工艺 模压压力 2D-SiCf/SiC 力学性能

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首周期工艺条件对先驱体转化制备C_f/SiC复合材料性能的影响

19

作者 李钒 田丰 +1 位作者 陈朝辉 王松 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A01期260-263,共4页

以聚碳硅烷(PCS)为陶瓷先驱体,采用PIP工艺制备3D-B C_f/SiC复合材料,研究了首周期不同工艺条件对材料性能的影响。结果表明:首周期1600℃真空裂解的C_f/SiC复合材料性能最优,弯曲强度和断裂韧性分别达到497MPa和29.6 MPa·m^(1/2)... 以聚碳硅烷(PCS)为陶瓷先驱体,采用PIP工艺制备3D-B C_f/SiC复合材料,研究了首周期不同工艺条件对材料性能的影响。结果表明:首周期1600℃真空裂解的C_f/SiC复合材料性能最优,弯曲强度和断裂韧性分别达到497MPa和29.6 MPa·m^(1/2);首周期采用缓慢降温可以小幅度地提高C_f/SiC复合材料的力学性能。 展开更多

关键词 CF/SIC复合材料 聚碳硅烷 首周期 工艺条件 力学性能

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裂解温度对聚硅氧烷转化Cf/Si-O-C复合材料界面结构和弯曲强度的影响

20

作者 马青松 陈朝辉 +1 位作者 郑文伟 胡海峰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期309-311,共3页

以聚硅氧烷为先驱体,采用先驱体转化法制备碳纤维二维编织布增强Si-O-C复合材料(Cf/Si-O-C),探讨了裂解温度对材料界面结构和弯曲强度的影响.研究发现,当倒数第二周期的裂解温度从1 100℃提高到1 400℃时,可以弱化纤维/基体的界面结合强... 以聚硅氧烷为先驱体,采用先驱体转化法制备碳纤维二维编织布增强Si-O-C复合材料(Cf/Si-O-C),探讨了裂解温度对材料界面结构和弯曲强度的影响.研究发现,当倒数第二周期的裂解温度从1 100℃提高到1 400℃时,可以弱化纤维/基体的界面结合强度,从而提高材料的弯曲强度. 展开更多

关键词 裂解温度 微观结构:力学性能 先驱体浸渍裂解 Cf/Si-O-C复合材料

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