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  • 简介:采用Gleeble-1500热模拟机高温压缩试验,研究5A01铝合金在应变速率为0.01~1s^-1、变形温度为350~450℃条件下流变行为,并利用光学显微镜分析合金在不同压缩条件下组织形貌特征。结果表明:应变速率和变形温度变化强烈影响合金流变应力大小,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大。采用双曲正弦形式ARRHENIUS关系来描述5A01铝合金高温压缩变形时流变应力行为,获得材料常数A、a、11和Q分别为0.06831s^-1、0.0094MPa、2.7089和161.14kJ/mol;在应变速率为0.01s^-1叫及变形温度低于400℃条件下变形时,5A01铝合金组织为纤维组织,而当变形温度升高到450℃时,再结晶程度很高,出现大量等轴晶。

  • 标签: 5A01铝合金 高温压缩 流变应力 显微组织
  • 简介:密度CC复合材料基体上采用催化化学气相沉积方法生长碳化硅纳米线(SiCnw)及制备碳化硅纳米线/碳化硅(SiCnw/SiC)涂层,研究密度CC复合材料基体上加载催化剂后涂层沉积及其抗氧化性能,结果表明:密度基体上催化制备SiCnw涂层,可改善沉积效率,同时可抑制裂纹扩展,明显改善SiC涂层在1200℃氧化防护能力。另外,在1500℃空气氧化10h后,SiCnw/SiC涂层氧化质量损失率仅为1.34%,明显低于质量损失率为8.67%单层SiC涂层。

  • 标签: 碳化硅纳米晶须 C/C复合材料 SiCw/SiC涂层 化学气相沉积(CVD)
  • 简介:详细论述了C/C复合材料金相样品制备方法和金相样品制备过程可能出现问题以及控制和消除它们方法。此方法可确保获得一个平整、能反映C/C复合材料真实显微组织和结构金相样品。

  • 标签: C/C复合材料 真空浸渍 磨光 抛光
  • 简介:分别以针刺编织预制体(2.5D)和三维编织预制体(3D)为增强体,采用化学气相沉积结合高温熔渗工艺制备2种不同预制体结构C/C-SiC-ZrC复合材料。利用X射线衍射仪,扫描电镜和能谱分析仪等测试手段,对材料微观结构进行分析,采用三点弯曲实验和压缩实验研究材料力学性能,得出不同预制体对最终复合材料断裂性能影响规律。结果表明:材料中SiC与ZrC呈偏聚态分布,2.5D复合材料弯曲强度和压缩强度高达147.38MPa,252.4MPa;与3D复合材料相比,2.5D复合材料强度分别提高了192%和90.7%。这主要是由于2.5D复合材料纤维含量少,孔隙多,反应后密度较高所致。

  • 标签: C C-SiC-ZrC复合材料 预制体结构 断裂性能
  • 简介:以密度分别为0.92,1.10和1.46g/cm3多孔C/C材料为坯体,采用熔融渗硅法获得密度分别为1.94,1.86和1.79g/cm3C/C-SiC复合材料A、B和C。将C/C-SiC复合材料与40Cr钢配副进行滑动摩擦实验,研究其摩擦磨损行为。结果表明:随载荷增加,坯体密度为1.83g/cm3材料B摩擦因数较稳定,基本围绕0.60波动,波动幅度0.2。材料A摩擦因数波动幅度为0.3,而材料C摩擦因数呈直线下降,降幅最大达0.5。但随时间延长,在试验载荷下,材料A摩擦因数稳定性最好,波动幅度为0.07。SEM形貌表明,低载荷下,C/C-SiC复合材料陶瓷相磨屑易聚集在摩擦膜边缘,而高载荷下磨屑分布较均匀,但摩擦表面都较粗糙,未形成完整、致密摩擦膜。

  • 标签: C/C-SIC复合材料 C/C坯体 摩擦磨损
  • 简介:成本高、制备周期长、抗氧化性能差目前C/C复合材料存在主要问题.作者简述了碳纤维对C/C复合材料成本影响,重点介绍了国内C/C复合材料制备工艺和抗氧化涂层方面的研究现状,探讨了今后发展方向.

  • 标签: C/C复合材料 制备工艺 抗氧化 涂层
  • 简介:采用无压熔渗方法制备1种新型C/C-Cu复合材料,研究该材料与紫铜对偶在干摩擦往复运动条件下磨损行为,系统考察载荷30~70N和速度0.25~1.0m/s范围内摩擦副材料磨损性能;通过对磨损表面及磨屑显微分析,建立C/C-Cu复合材料磨损机制转变。结果表明:在选定试验条件下,根据C/C-Cu复合材料磨损程度,可将磨损划分为轻微磨损区和严重磨损区。在轻微磨损区,低载荷下主要磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损;在较高载荷下,磨损主要由磨屑膜脱落引起;在严重磨损区,复合材料磨损机制为剥落磨损。

  • 标签: 铜基复合材料 干摩擦 磨损机制 磨损图
  • 简介:设计并制备了一种工作温度不大于1373KC/C复合材料抗氧化复合涂层,其基本结构为浸溃过渡层,陶瓷相阻挡层/玻璃相封填层,涂覆有复合涂层C/C复合材料试样在空气于1173K下氧化10h失重率仅为10.37%,氧化失重速率为5.67×10-5g/(cm2·min);1173K←→室温空气急冷急热10h循环100次后,失重率为8.41%,涂层没有剥落,说明整个涂层具有良好高温抗氧化性和抗热震性能,该种复合涂层可在中低温(不大于1373K)氧化性气氛中长时间工作,适合作C/C复合材料航空刹车副等部件抗氧化涂层,能够大大提高C/C复合材料使用寿命和性能。

  • 标签: C/C复合材料 抗氧化复合涂层 抗氧化性能 抗热震性能
  • 简介:采用电弧驻点烧蚀试验研究纤维分布对CC复合材料烧蚀性能影响,表征非均匀编织体结构CC复合材料中不同大小结构单元、不同方向材料烧蚀性能。结果表明,细化预制体结构单元,可以提高CC复合材料抗烧蚀性能;垂直燃气流方向纤维与平行燃气流方向纤维相比,纤维含量提高有利于材料抗烧蚀性能提高。该结果可用于烧蚀CC复合材料预制体结构设计

  • 标签: C C复合材料 烧蚀性能 碳纤维分布
  • 简介:以炭纤维针刺整体毡为增强体,采用化学气相渗透(CVI)工艺制备出不同密度炭/炭(C/C)多孔体,利用气压浸渍法将Cu合金渗入到C/C多孔体制备C/C-Cu复合材料。在简支梁摆锤式冲击试验机上测试C/C-Cu复合材料冲击性能,采用金相显微镜和扫描电镜观察材料微观结构和断口形貌。结果表明:铜合金在C/C多孔体中分布均匀;C/C-Cu复合材料垂直方向冲击韧性优于平行方向冲击韧性;随C/C多孔体密度增加,材料冲击韧性先增加后降低。C/C多孔体密度适中(1.44g/cm3)时,C/C-Cu复合材料内炭纤维、热解炭、铜合金等组分协同作用,在平行和垂直2个方向冲击韧性都达到最大值,分别为2.68J/cm2和4.45J/cm2,具有假塑性断裂行为特征。

  • 标签: C C-Cu复合材料 C C多孔体 微观结构 冲击性能
  • 简介:以苯甲醛为交联剂,萘为单体,在浓硫酸催化下,反应得到未交联缩合多核芳香烃(COPNA)树脂.采用红外光谱,差热/热重分析仪等,对COPNA树脂合成反应及COPNA树脂热稳定性进行了分析.用合成COPNA树脂对T3006K炭布缠绕坯体进行浸渍增密制备出了COPNA基炭/炭复合材料制品,在常压浸渍固化炭化条件下,其残炭率达到53.15%.研究结果表明:优化单体与交联剂物质量比及催化剂用量,残炭率还有上升空间,显示出COPNA树脂一种极具前景新型C/C复合材料基体前驱体.

  • 标签: 缩合多核芳香烃树脂 C/C复合材料 基体前驱体 残炭率
  • 简介:为了探索降低航空刹车用C/C复合材料成本、提高性能有效方法,对国外炭/炭刹车材料部分力学性能和热导率进行了测试,并利用金相显微镜对其坯体结构进行了观察分析,在此基础上,自制了一种针刺整体毡,进行CVD增密,并与炭布叠层坯体结果对比.结果表明:国外航空刹车用C/C材料层间剪切强度和垂直方向热导率比较高,坯体趋向于使用针剌毡;针刺整体毡由无纬布和网胎交替叠层,经针刺而成,这种结构具有孔隙分布均匀、气体扩散通道多、Z向纤维含量高特点,为CVD增密创造了良好条件;自制针刺整体毡坯体经700hCVD增密,小样密度可达1.81g/cm3,大样密度达1.75g/cm3,且能继续增密,与炭布叠层坯体相比,采用针刺整体毡可显著缩短CVD周期.

  • 标签: 航空刹车 C/C复合材料 坯体 针刺毡 CVD
  • 简介:采用无压熔渗工艺制备1种新型具有自润滑耐磨性能炭纤维整体织物/炭-铜(C/C-Cu)复合材料,分别在环-块运动模式、销-盘运动模式和往复运动模式下对该材料摩擦磨损特性进行研究,并与粉末冶金方法制备滑板用C/Cu复合材料进行性能比较。结果表明:C/C-Cu复合材料在不同试验模式下表现出迥异摩擦磨损特性。往复运动模式下试样表面形成完整光滑磨屑层,摩擦因数和磨损量均分别维持在0.02和1.70mm3较低水平,摩擦磨损性能优于C/Cu复合材料;环-块模式下试样磨损面粗糙,摩擦因数最高,达到0.25以上,磨损量最低,仅为0.75mm3与C/Cu复合材料摩擦磨损性能相当;销-盘模式下试样磨损量远高于其它2种摩擦模式,最高达55mm3,摩擦磨损性能比C/Cu复合材料差。

  • 标签: C/C-CU复合材料 熔渗 摩擦磨损特性 试验模式
  • 简介:以Cu-Zr混合粉末为熔渗剂,密度为1.4g/cm3多孔C/C复合材料为坯体,采用反应熔渗法制备C/C-ZrC-Cu复合材料,研究了复合材料组织结构及物相组成,并对复合材料组织结构形成机理进行了分析。结果表明:熔渗剂Zr含量不同时,制备复合材料均主要由C,ZrC和Cu相组成。随熔渗剂Zr含量由50%增加到70%(质量分数),制备复合材料中Cu含量逐渐降低,熔渗剂Zr含量为60%时复合材料中ZrC含量最高(43.2%)。C/C复合坯体内孔隙被反应生成ZrC相及残余Cu相充分填充,炭纤维周围存在一层较致密ZrC层,在远离炭纤维处,ZrC颗粒与Cu相呈混合分布状态。ZrC与C和Cu均有良好界面结合状态,在ZrC颗粒长大和粗化过程,形成了部分含内嵌Cu晶粒较大ZrC颗粒。

  • 标签: C/C-ZrC-Cu复合材料 反应熔渗 组织 Cu-Zn混合粉末
  • 简介:采用等离子喷涂技术,在C/C-Cu复合材料表面制备W涂层,采用氧乙炔焰进行烧蚀考核,通过金相显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪对烧蚀前后涂层显微组织及相组成进行分析,并与没有W涂层C/C-Cu复合材料进行对比。结果表明,熔蚀后有涂层C/C-Cu复合材料质量损失仅0.9mg/s,无涂层C/C-Cu试样质量损失为5.6mg/s。C/C-Cu复合材料表面W涂层较致密,与基体结合良好。烧蚀后C/C-Cu表面W涂层主要生成WO3和CuWO4,能谱分析(EDAX)表明有较多Cu元素存在,但分布不均匀。W涂层在烧蚀后均较粗糙、疏松,存在孔洞和裂纹等缺陷,成为降低性能重要因素。

  • 标签: 复合材料 钨涂层 等离子喷涂 烧蚀
  • 简介:以短炭纤维为增强体,采用浸渍模压炭化增密工艺制备C/C多孔体,结合反应熔渗法制备C/C-SiC复合材料。采用电子万能试验机测定复合材料压缩性能,利用扫描电镜观察该材料及其断口显微形貌;研究纤维分散性对C/C多孔体孔隙和C/C-SiC复合材料压缩性能影响。结果表明:分散炭纤维制备C/C多孔体纤维分布更均匀,没有因纤维束搭桥而产生大孔隙等缺陷;分散纤维增强C/C-SiC复合材料在平行方向和垂直方向均有较好压缩性能,其压缩强度分别为100.6MPa和76.2MPa。

  • 标签: C C-SiC复合材料 C C多孔体 压缩性能
  • 简介:采用真空无压熔渗工艺制备炭纤维整体织物炭/炭-铜(CC—Cu)复合材料,在改装QDM150型干式摩擦性能试验机上进行载流条件下干滑动模拟实验,研究电流及紫铜对偶盘转速对CC—Cu复合材料摩擦磨损性能影响规律。利用扫描电镜观察分析磨损表面及磨屑形貌。结果表明:CC—Cu复合材料摩擦因数随电流增大而减小,质量磨损率随电流增大而增大,接触表面的化学反应使得正极磨损大于负极;复合材料摩擦因数和磨损率均随着转速增大而降低。扫描电镜观察分析发现正极生成磨屑主要以片状剥落层形式存在,而负极磨屑细小松散,呈等轴状。

  • 标签: C/C—Cu复合材料 电流强度 摩擦磨损
  • 简介:采用编织-粉料铺填法制备Cf/ZrB2预制体,经过“浸渍-炭化”制得C/C-ZrB2复合材料,研究材料微观结构与力学性能、抗氧化性能和抗烧蚀性能。结果表明:ZrB2颗粒由树脂炭包裹,在C/C-ZrB2复合材料内部均匀分布。材料氧化质量损失率随氧化时间延长呈线性增长,在1100℃温度下氧化10min和60min后质量损失率分别为2.67%和20.47%。该材料抗弯强度为81.1MPa,氧化10min后抗弯强度仍保持在氧化前80%,氧化前后均呈假塑性断裂模式。ZrB2粉体加入可显著改善C/C复合材料抗烧蚀性能,等离子烧蚀120s后,其质量烧蚀率和线性烧蚀率分别为0.30mg/s和8.75μm/s。玻璃态ZrO2阻氧作用以及B2O3挥发吸热复合材料主要抗烧蚀机理。

  • 标签: C/C-ZrB2复合材料 抗氧化性能 抗弯强度 等离子烧蚀
  • 简介:以短炭纤维、Si粉、炭粉和树脂为原料,通过均匀混合、温压成形,在1500℃原位反应最终制得CC—SiC复合材料。测试试样开孔隙率、热扩散率及摩擦磨损性能,研究制备工艺过程后续炭化对摩擦磨损性能影响,并对摩擦表面及磨屑进行扫描电镜观察和X射线衍射分析。结果表明:采用树脂浸渍炭化工艺制备CC—SiC制动材料具有适中摩擦因数和较低磨损率;经后续炭化,树脂转变为树脂炭,以磨粒形式增大摩擦力,同时有效地降低了磨损率。

  • 标签: C/C—SiC复合材料 温压 原位反应 摩擦磨损
  • 简介:采用两步熔盐法于900~1000℃下在C/C复合材料表面制备MoSi2-SiC复合涂层,即在含仲钼酸铵熔盐制备Mo2C涂层,然后通过熔盐渗硅生成MoSi2-SiC复合涂层。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)与能谱分析(EDS)等方式研究涂层组织结构,并测试涂层在1500℃下抗氧化性能和抗热震性能。同时对涂层氧化后组织结构进行分析。结果表明:复合涂层主要由MoSi2和SiC两相组成,涂层与C/C基体结合处仅有少量未反应Mo2C。涂层整体致密,与基体结合良好,均匀地包覆整个基体表面,厚度约为100μm。涂层样品在1500℃静态空气氧化42h后,涂层表面仍保持完整,质量损失率仅为2.79%。1500℃下经历30次热震实验后,样品质量损失率为1.96%,涂层具有良好抗氧化和抗热震性能。

  • 标签: C/C复合材料 熔盐法 MoSi2-SiC 复合涂层 抗氧化性能 抗热震性能