碳纤维表面C和SiC涂层的制备及性能分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenchengDelphi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
ZrB2超高温陶瓷拥有良好的化学稳定性和高强度等优点,是具有很大应用前景的耐高温材料。在制备ZrB2基陶瓷的过程中,加入SiC能够大幅度的改善材料的强度和致密度等性能,然而其较低的韧性阻碍了它的进一步应用。近几十年来利用碳纤维增韧ZrB2-SiC基复合材料一直是研究的重点,碳纤维能够有效的改变复合材料的断裂模式,极大的提高材料的临界裂纹尺寸,对材料的应用是十分有利的。但是碳纤维与ZrB2-SiC基陶瓷的复合同样存在诸多问题,如碳纤维与基体的强界面结合不利于纤维在裂纹扩展时发生拔出现象,以及在高温复合的过程中自身的结构变化和与基体发生反应引起纤维的性能降低,这些都限制了碳纤维在复合材料中发挥良好的作用。为了改善这一问题,本文采用在碳纤维表面制备一层裂解碳涂层来弱化基体与纤维结合的界面,使材料在破坏过程中发生更多的纤维拔出现象,同时碳涂层作为中间层避免了纤维与基体的反应,最终改善材料的性能。首先分析了纤维涂层对纤维的轴向单丝拉伸强度、界面剪切等性能的影响。裂解碳涂层能够有效的改善碳纤维的界面性能,极大的弱化了纤维与基体的界面结合,使复合材料的韧性得到提高。但是在研究中发现,在利用化学气相沉积法制备裂解碳涂层后,碳纤维的强度降低,并且碳纤维的强度随着沉积时间的增加(涂层的厚度增加)而逐渐下降。为了解释这一现象,本文利用多种测试手段,发现碳纤维强度下降一方面是由于涂层的引入带来了更多的缺陷,另一方面是因为在涂层制备过程中纤维经过长时间高温热处理,使纤维的结构发生变化,进而影响了纤维的性能。针对材料在高温服役过程中纤维易发生氧化损伤的问题,在制备裂解碳涂层的碳纤维表面制备一层SiC涂层,形成具有C/SiC复合涂层结构的碳纤维,致密的SiC涂层能够阻止氧的扩散,使材料具备良好的抗氧化特性。分别采用化学气相沉积法和包埋法在纤维表面制备了SiC涂层,化学气相沉积法制备的涂层均匀致密,且厚度易于控制,所以最终使用化学气相沉积法在含有裂解碳涂层的碳纤维表面制备SiC涂层,继而成功制备了含有C/SiC复合涂层的碳纤维。采用热压烧结的方法制备了ZrB2-SiC-Cf复合材料,重点研究了纤维表面涂层对复合材料力学性能的影响。发现涂层能够改变材料的断裂模式,使材料在受到荷载时不发生脆性破坏,使碳纤维充分发挥了增韧效果,为改善超高温陶瓷的脆性提供了新的思路。
其他文献
2010年11月1日,我们“重走解放军进藏路”采访组从嘉黎县城出发,前往擦曲卡。$$   擦曲卡是昌都到拉萨的茶马古道上的一个驿站,是进入嘉黎的第一站,也是我们嘉黎之行要采访的
报纸
色谱经济分析法理论体系框架主要涵盖分配比、塔板理论、速率理论、分离度、信号检测、定量定性分析等内容,定性分析方法就是其中主要环节之一。文章拟在将化学色谱分析法中
多年生牧草品种的混播对于人工草地建植及其可持续利用研究具有重大意义。本研究分析了多年生人工草地的国内外发展及研究现状,探讨在石漠化地区进行人工草地建植的前景及应
随着教育改革逐渐深入,中学体育田径教学受到冲击,教学模式需要作出改革与创新,教育界相关人士都在研究适合学生学习的全新教学模式。本文主要对中学田径教学中存在问题进行
PPP模式已经成为西安拉动经济增长、拓宽企业发展空间、提高政府治理能力的重要抓手。采用SW O T模型来剖析西安经济大环境下推广PPP模式的优势劣势与机遇威胁,提出针对性措
期刊
以美国Delta F公司的氧分析仪为例,介绍了库仑电解式氧分析仪的工作原理、性能特点及应用领域。
随着小学语文课程改革的不断推进,培养学生的阅读创造力已经成为小学语文教学的基本要求。基于此,文章探讨了在小学语文高年级阅读教学中如何培养学生的阅读创造力,认为教师
无机矿物聚合物,是一种以天然铝硅酸盐矿物或工业固体废弃物为主要原料,与高岭土和适量碱硅酸盐溶液充分混合后成型硬化形成的新型生态节能材料。其性能与陶瓷相似,以无机[Si
三株集团公司的管理变革在中国的企业界中是一个非常瞩目的话题。然而,"三株神话"因为一场"人命官司"而烟消云散,这对于一个企业实行积极有效的危机管理敲响了警钟,三株模式的成
通过对株洲市清水塘工业区的污染现状及原因进行深入分析,指出了工业区所产生的污染主要是由于园区内工业结构的严重不合理所导致的.结合清水塘工业区自身地理条件和实际情况