气相渗硅制备三维针刺C/C-SiC复合材料工艺与性能研究
发布时间：2021-01-18 12:06
C/C-SiC复合材料具有高比强、高比模、高热导率、低热膨胀性能以及优良的摩擦磨损性能,在航天热结构件、空间光机结构件和高性能刹车装置等领域受到广泛的应用和关注。GSI（气相渗硅,Gaseous Silicon Infiltration）作为新近发展起来的制备C/C-SiC复合材料的新方法,具有制备周期短、成本低、致密性好等优点。相比于研究较多的LSI（液相渗硅,LiquidSilicon Infiltration）,GSI工艺渗透深度更深,且反应温和,易于控制,制品残留硅少,有望制备出性价比更高的C/C-SiC复合材料,但是目前的研究相对较少。此外,在GSI制备C/C-SiC复合材料中,对于CVI C/C素坯密度、纤维体积分数以及不同先驱体裂解C/C素坯对制备的C/C-SiC复合材料结构与性能的影响研究还不系统,不利于面向不同应用时的选材需要,有待对材料的性能数据库进一步完善,因此本文展开了GSI工艺对制备三维针刺C/C-SiC复合材料工艺与性能的研究。研究了CVI C/C素坯密度以及纤维体积分数对GSI制备C/C-SiC复合材料物相组成、微观结构以及性能的影响。对于纤维体积为30v...
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
C/C-SiC复合材料用于X-38鼻锥帽[70]
图 1.2C/SiC 镜筒和光具座[71]Fig.1.2C/SiC telescope tubes and optical bench[71]1.2.3 高性能刹车装置作为刹车材料，C/C-SiC 复合材料相比于传统金属和半金属刹车材料，密度小、强度高、摩擦性能稳定、磨损量小、制动比大、使用寿命长[3、19-21]；相比于 C/C刹车材料，由于引入 SiC 陶瓷硬质基体，有效提高了材料的抗氧化性能和摩擦系数，同时显著改善了外界环境介质对摩擦性能的敏感性[22-24]。
国防科学技术大学研究生院工程硕士学位论文经多次交织后形成一个完整结构单元，重复上述循环，直至完成编织。2.5 维编织工艺方法简单、成型速度快且能最大限度满足织物形状和尺寸要求，可解决机织工艺中层数多、厚度厚等问题。三维编织物是是由二维编织技术发展而来，通过多向纤维束构成空间网状结构，主要分为二步和四步两种编织方法。二步编织是轴纱静止，编织纱在其间移动，编织形状范围大，运动少，适合较厚结构；而四步编织灵活性较于二步编织要低，编织中所有纱锭的位置都要改变，可编织较多不同断面结构，适合管状、柱状、板状等结构。三维编织物结构整体性好，强度、刚度以及耐烧蚀性等均较好[66、72]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]三维编织技术发展现状及展望[J]. 杨超群,王俊勃,李宗迎,董红坤,贺辛亥. 棉纺织技术. 2014(07)
[2]C/C-SiC复合材料的反应烧结法制备及应用进展[J]. 王静,曹英斌,刘荣军,张德坷,严春雷. 材料导报. 2013(05)
[3]C/SiC复合材料空间光机结构的研究进展与展望[J]. 张德坷,曹英斌,刘荣军,严春雷. 材料导报. 2012(13)
[4]C/C坯体密度对熔融渗硅法制备的C/C-SiC复合材料摩擦行为的影响[J]. 彭可,葛毅成,杨琳,易茂中. 粉末冶金材料科学与工程. 2010(03)
[5]三维四向复合材料微观模型的研究现状及展望[J]. 罗征,周新贵,于海蛟,王洪磊,赵爽. 材料导报. 2010(03)
[6]碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的研究进展及应用[J]. 何柏林,孙佳. 硅酸盐通报. 2009(06)
[7]浸渗时间对C/C-SiC复合材料显微结构和力学性能的影响[J]. 黄沛宇,徐永东,范尚武,张立同,成来飞. 固体火箭技术. 2009(01)
[8]C/SiC陶瓷复合材料推力室的制备与性能表征[J]. 闫联生,李克智,李贺军. 固体火箭技术. 2008(04)
[9]C/C多孔体对C/C-SiC复合材料微观结构和弯曲性能的影响（英文）[J]. 张永辉,肖志超,王继平,乔冠军,金志浩. 硅酸盐学报. 2008(08)
[10]C/C-SiC复合材料制备方法及应用现状[J]. 张智,郝志彪,闫联生. 炭素. 2008(02)
博士论文
[1]反应浸渗制备连续纤维增强SiC基复合材料及其性能研究[D]. 王洪磊.国防科学技术大学 2012
[2]聚硅氧烷先驱体转化制备陶瓷基复合材料研究[D]. 马青松.中国人民解放军国防科学技术大学 2003
硕士论文
[1]近零膨胀C/C-SiC复合材料的反应烧结法制备及性能研究[D]. 王静.国防科学技术大学 2013
[2]碳改性C/SiC复合材料的结构与性能[D]. 韩秀峰.西北工业大学 2006
本文编号：2984919
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
C/C-SiC复合材料用于X-38鼻锥帽[70]
图 1.2C/SiC 镜筒和光具座[71]Fig.1.2C/SiC telescope tubes and optical bench[71]1.2.3 高性能刹车装置作为刹车材料，C/C-SiC 复合材料相比于传统金属和半金属刹车材料，密度小、强度高、摩擦性能稳定、磨损量小、制动比大、使用寿命长[3、19-21]；相比于 C/C刹车材料，由于引入 SiC 陶瓷硬质基体，有效提高了材料的抗氧化性能和摩擦系数，同时显著改善了外界环境介质对摩擦性能的敏感性[22-24]。
国防科学技术大学研究生院工程硕士学位论文经多次交织后形成一个完整结构单元，重复上述循环，直至完成编织。2.5 维编织工艺方法简单、成型速度快且能最大限度满足织物形状和尺寸要求，可解决机织工艺中层数多、厚度厚等问题。三维编织物是是由二维编织技术发展而来，通过多向纤维束构成空间网状结构，主要分为二步和四步两种编织方法。二步编织是轴纱静止，编织纱在其间移动，编织形状范围大，运动少，适合较厚结构；而四步编织灵活性较于二步编织要低，编织中所有纱锭的位置都要改变，可编织较多不同断面结构，适合管状、柱状、板状等结构。三维编织物结构整体性好，强度、刚度以及耐烧蚀性等均较好[66、72]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]三维编织技术发展现状及展望[J]. 杨超群,王俊勃,李宗迎,董红坤,贺辛亥. 棉纺织技术. 2014(07)
[2]C/C-SiC复合材料的反应烧结法制备及应用进展[J]. 王静,曹英斌,刘荣军,张德坷,严春雷. 材料导报. 2013(05)
[3]C/SiC复合材料空间光机结构的研究进展与展望[J]. 张德坷,曹英斌,刘荣军,严春雷. 材料导报. 2012(13)
[4]C/C坯体密度对熔融渗硅法制备的C/C-SiC复合材料摩擦行为的影响[J]. 彭可,葛毅成,杨琳,易茂中. 粉末冶金材料科学与工程. 2010(03)
[5]三维四向复合材料微观模型的研究现状及展望[J]. 罗征,周新贵,于海蛟,王洪磊,赵爽. 材料导报. 2010(03)
[6]碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的研究进展及应用[J]. 何柏林,孙佳. 硅酸盐通报. 2009(06)
[7]浸渗时间对C/C-SiC复合材料显微结构和力学性能的影响[J]. 黄沛宇,徐永东,范尚武,张立同,成来飞. 固体火箭技术. 2009(01)
[8]C/SiC陶瓷复合材料推力室的制备与性能表征[J]. 闫联生,李克智,李贺军. 固体火箭技术. 2008(04)
[9]C/C多孔体对C/C-SiC复合材料微观结构和弯曲性能的影响（英文）[J]. 张永辉,肖志超,王继平,乔冠军,金志浩. 硅酸盐学报. 2008(08)
[10]C/C-SiC复合材料制备方法及应用现状[J]. 张智,郝志彪,闫联生. 炭素. 2008(02)
博士论文
[1]反应浸渗制备连续纤维增强SiC基复合材料及其性能研究[D]. 王洪磊.国防科学技术大学 2012
[2]聚硅氧烷先驱体转化制备陶瓷基复合材料研究[D]. 马青松.中国人民解放军国防科学技术大学 2003
硕士论文
[1]近零膨胀C/C-SiC复合材料的反应烧结法制备及性能研究[D]. 王静.国防科学技术大学 2013
[2]碳改性C/SiC复合材料的结构与性能[D]. 韩秀峰.西北工业大学 2006
本文编号：2984919
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