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平纹布和斜纹布铺层结构对SiC f /SiC过滤材料性能的影响

发布时间:2021-01-16 14:32
  煤炭燃烧是引起雾霾的主要成因,燃煤产生的高温烟气及煤气过滤迫在眉睫,开发性能优异的高温烟气过滤材料已成为科研工作者的研究重点。本课题通过CVI工艺制备高强低阻的SiCf/SiC高效过滤陶瓷基复合材料,可以有效弥补现有高温陶瓷过滤材料抗热震性能差、高温稳定性差、韧性差、使用寿命短等缺点。本课题对提高SiCf/SiC复合材料综合性能,拓宽SiCf/SiC复合材料应用范围,尤其是在高温烟气过滤领域应用具有重要研究价值与应用价值。SiCf/SiC复合材料的过滤性能及力学性能不仅取决于SiC纤维布的编织方式与叠层结构,还取决于其孔隙率及孔径分布。本课题采用滤料过滤性能测试系统、数字式透气量仪和万能材料试验机分别对高温烟气过滤用SiCf/SiC复合材料进行测试,并结合扫描电子显微镜和光学显微镜对SiCf/SiC复合材料的微观形貌进行表征,为高温烟气过滤用SiCf/SiC复合材料过滤器的设计开发和实际应用提供实验指导和理论支持。本文的主要研究结果如... 

【文章来源】:南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】:69 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

平纹布和斜纹布铺层结构对SiC f /SiC过滤材料性能的影响


严重的雾霾

工艺流程图,先驱体法,SiC纤维,工艺流程图


平纹布和斜纹布铺层结构对 SiCf/SiC 过滤材料性能的影SiC 纤维具有强度高、热膨胀系数小、高温稳定性低等优点,是目前的主要增强体,尤其在航空航天领域有着广阔的应用前景[10]。SiC 纤维制备方式主要有 CVD(Chemical Vapor Deposition)法和先驱法制备 SiC 纤维工艺流程图,所制备的 SiC 纤维直径大、成本高、制备周在工业化应用中难以大量生产;图 1.3 为先驱体法制备 SiC 纤维工艺流程直径小、编织难度低,与 CVD 法相比,生产效率高、成本低、制备周期易于工业化生产[11]。图 1. 2 CVD 法制备 SiC 纤维流程示意图H2,Ar1000~1200℃三氯甲基硅烷 SiC 基体 钨丝/碳纤维裂解重排钠/二甲苯二甲基二氯硅烷 聚硅烷(PDMS)聚碳

界面图,单层,界面,界面层


3)缓解残余应力,防止由于纤维与基体热膨胀系数差异较大而止元素扩散,防止纤维与基体高温下发生反应。材料的界面主要有 PyC(Pyrocarbon)、ZrO2、BN 等,其中尤因在于 PyC 界面层与 SiC 的结合力较好,且热膨胀系数差异不[42]。PyC 界面层通常以乙烯等碳氢化合物作为碳源,通过 CV备。PyC 界面层的主要作用是提高材料的力学性能,因此目前对性能为主,相关文献[43-45]中提到:当 PyC 界面层厚度在 0.2~0.5μ性能;但 PyC 界面在 400℃以上的有氧环境中易氧化,直接导航天等高温领域 般采用 ZrO2、BN、SiC 界面层[46]。合材料性能的提高有限,近年来,对多层界面的研究越来越多制备(PyC/SiC)n界面,复合材料弯曲强度和拉伸强度均有所提高约 10%。S.Bertrand 采用脉冲 CVI 法制备(PyC/SiC)n界面,有效损伤。Hinoki 以(PyC/SiC)n为界面制备性能优异的 SiCf/SiC 复合ZrO2界面与(PyC/SiC)n复合界面结构示意图。SiC 基体SiC 基体

【参考文献】:
期刊论文
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[5]3D SiC/SiC复合材料热化学环境行为[D]. 吴守军.西北工业大学 2006

硕士论文
[1]先驱体转化法制备Al2O3基孔隙梯度结构陶瓷[D]. 郑劲.武汉理工大学 2010
[2]高温烟气除尘用复合型陶瓷过滤材料的制备及其性能研究[D]. 邱燃.东华大学 2009
[3]先驱体法制备多孔陶瓷研究[D]. 马彦.国防科学技术大学 2006



本文编号:2980997

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