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SiC-Glass涂层碳/碳复合材料的中低温氧化行为及机制研究
作者: 李龙, 曾燮榕, 李贺军, 熊信柏, 谢盛辉, 邹继兆, 唐汉玲 主题: 碳/碳复合材料, 抗氧化涂层, 氧化机制 年份: 2009
摘要: 为揭示具有良好高温(1300~1600℃)抗氧化性能的sic-glass涂层在中低温(500~1200℃)条件下的氧化防护性能,对sic-glass涂层碳/碳(c/c)复合材料的中低温氧化行为和机制进行了系统研究。结果表明,sic-glass涂层c/c复合材料的中低温氧化失重服从直线规律,但氧化机制存在温度依赖性,可分为2个区段:(1)低温区(500~800℃),氧化失重速率与温度服从arrhenius关系,氧化主要受控于氧在涂层缺陷内的扩散速率;(2)在中温区(800~1200℃),氧化失重速率与温度不服从arrhenius关系,氧化过程受氧在涂层缺陷中的扩散、sic内涂层材料的氧化、glass外涂层的部分熔融愈合等多种因素联合控制。对比分析表明,sic-glass涂层的中低温抗氧化性能不及其高温抗氧化性能优异。中低温下,涂层缺陷愈合不充分是导致这一现象的主要原因。
短切碳纤维增强碳化硅复合材料的氧化性能研究
作者: 唐汉玲, 曾燮榕, 熊信柏, 李龙, 邹继兆 主题: Csf/SiC复合材料, 等温氧化, 抗氧化性能 年份: 2009
摘要: 采用热压烧结法制备了致密的短切碳纤维增强碳化硅(csf/sic)复合材料.借助热重分析、xrd、sem等手段对该材料等温氧化性能进行了研究.研究结果表明,该复合材料在900℃氧化时失重最为严重;之后,随着氧化温度升高,失重率逐渐减少;在1450℃以上则表现为增重.复合材料在低于900℃氧化时,主要是由于碳纤维氧化造成的失重;在900~1450℃氧化区间,复合材料表面的短切碳纤维被氧化,基体生成保护性的氧化膜,材料内部的短切碳纤维受到基体和氧化膜的有效保护,能够继续发挥增韧作用.因此,csf/sic复合材料在此温度范围内具有良好的抗氧化能力;当复合材料在1600℃氧化时,氧化反应剧烈,材料破坏严重,失去了抗氧化能力.
炭源对制备炭/炭复合材料微波CVI工艺的影响
作者: 邹继兆, 曾燮榕, 黎晓华, 熊信柏, 谢盛辉, 钱海霞 主题: 炭/炭复合材料, 微波, 热解, CVI, 致密化 年份: 2009
摘要: 以炭毡为预制体,n2为稀释气体,在沉积温度为1100℃和1150℃时,研究不同气体前驱体(甲烷和丙烯)对微波热解cvi工艺(mcvi)制备炭/炭复合材料致密化速率和密度均匀性的影响,并观察材料的表面形貌和微观结构,分析mcvi工艺的可行性.结果表明,非极性甲烷更适用于mcvi工艺,预制体可实现从内到外逐步致密,避免了表面结壳现象,提高了致密化速率.采用该工艺,可在30h内制备密度达1.70g/cm3以上的炭/炭复合材料.
微波辅助化学气相渗透法快速制备C/C复合材料(英文)
作者: 曾燮榕, 邹继兆, 钱海霞, 熊信柏, 黎晓华, 谢盛辉 主题: 化学气相渗透, 热解, 扩散, 反应动力学 年份: 2009
摘要: 以炭毡为预制体,甲烷为炭源前驱体,沉积温度为1000℃~1150℃的工艺条件下,从温度梯度,密度梯度和沉积动力学方面,研究了制备炭/炭复合材料的微波热解cvi工艺特点,分析了微波热解cvi工艺的沉积机理。结果表明:采用微波热解cvi工艺可制备出体积密度为1.84g.cm-3的炭/炭复合材料,平均致密化速率达0.063g.cm-.3h-1。温度梯度的存在,使预制体实现了从内至外逐步沉积;微波的引入,增加了纤维表面的有效活性点,提高了表面反应速率;微波对化学反应具有一定的催化作用。
微波热解CVI法制备C/C复合材料
作者: 邹继兆, 曾燮榕, 熊信柏 主题: 炭/炭复合材料, 微波, 温度梯度, 致密化 年份: 2009
摘要: 在传统cvi工艺的基础上,提出了一种新的炭/炭复合材料沉积致密化技术—微波热解cvi工艺。该工艺采用微波炉加热炭毡预制体,预制体自身发热,并通过控制微波场强分布和热传导过程产生温度梯度,加上微波对极性分子的极化作用和对热解反应和表面沉积反应的催化作用,使预制体从中心至表面逐层快速致密。通过考察炭毡预制体经微波加热后的温度场分布和沉积样品的体积密度变化和径向密度分布,观察材料的微观结构,分析了预制体的致密化过程。结果表明:微波热解cvi工艺在1075℃~1150℃的沉积温度下,以甲烷为碳源前驱体,经90h的热解沉积,成功制备出体积密度为1.70g/cm3的炭/炭复合材料,平均致密化速率达到0.0189g/(cm.3h);避免了表面结壳现象,热解炭沿着纤维表面层状生长;采用该工艺制备了结构均匀、主要为中等织构的热解炭。
掺杂浓度对电沉积法制备ZnS:Cu光学薄膜影响
作者: 朱辉, 黄剑锋, 曹丽云, 曾燮榕, 熊信柏, 吴建鹏 主题: ZnS∶Cu薄膜, 电沉积, 掺杂浓度, 光致发光 年份: 2009
摘要: 采用阴极恒电压法在ito(in2o3-sno2)导电玻璃表面制备了zns∶cu薄膜,并用x射线衍射仪(xrd)、原子力显微镜(afm)和光致发光谱仪(pl)研究了掺杂浓度对zns∶cu薄膜的物相组成、显微结构及发光性能的影响。结果表明:控制cu2+的质量掺杂浓度在0.4%以内,并不会改变zns薄膜的物相组成,而且会使薄膜的结晶程度有所提高。研究还发现,在ph=4.0,沉积电压为2 v,掺杂浓度为0.3%的条件下,所制得的zns∶cu薄膜光致发光光谱峰值最大,亮度最高。
制备碳/碳复合材料的MCVI工艺热解反应特点研究
作者: 邹继兆, 曾燮榕, 黎晓华, 熊信柏, 谢盛辉, 钱海霞 主题: 微波, CVI, 碳/碳复合材料, 热解反应 年份: 2009
摘要: 在碳/碳复合材料化学气相致密化(cvi)制备工艺中,影响致密化速率的因素主要有两方面:气体前驱体的传输和化学反应(热解反应和表面沉积反应)动力学。微波热解化学气相致密化(mcvi)将微波引入cvi工艺中,旨在缓解气体前驱体的输运和气相反应之间的矛盾,避免表面结壳现象,实现预制体从内到外逐步沉积致密。本文在工艺实验的基础上,结合微波加热的特点,分析了mcvi工艺制备碳/碳复合材料致密化过程中的气相热解反应特点。研究表明:微波选择性加热的特点,甲烷作为非极性分子,不能吸收微波而加热,可以抑制前驱气体在传输过程中的预热解;同时,碳纤维预制体经微波加热后,自发产生一定的温度梯度(预制体表面温度低于内部),抑制了预制体表面的气相热解反应,从而避免了由于在表面沉积引起的结壳现象,使前驱气体能保持线性小分子的状态向预制体内部输送,为实现预制体从内到外逐步致密提供了条件。
电沉积法制备Bi_2S_3薄膜研究
作者: 王艳, 黄剑锋, 曹丽云, 曾燮榕, 熊信柏, 吴建鹏 主题: Bi2S3薄膜, 电沉积, pH值 年份: 2009
摘要: 采用阴极恒电压法在ito导电玻璃表面沉积了bi2s3薄膜,利用x射线衍射(xrd)、原子力显微镜(afm)对制备的薄膜进行了表征。研究了ph值、沉积时间、沉积液浓度等工艺因素对薄膜的影响。结果表明:电沉积制备bi2s3薄膜的过程中,合适的bi3+与s2o32-的浓度水平是至关重要的;在电沉积溶液ph=6.5,沉积时间为20 min,沉积电压为1 v,加入柠檬酸三钠作络合剂的情况下,得到沿(240)晶面生长良好的bi2s3薄膜,薄膜组成均匀致密;增加沉积溶液ph值,薄膜的结晶程度逐渐提高,红外透过比提高。
碳/碳复合材料表面制备羟基磷灰石涂层的研究进展
作者: 熊信柏, 曾燮榕, 万怡灶, 邹春莉, 谢盛辉, 唐汉玲 主题: 碳/碳复合材料, 羟基磷灰石, 涂层, 结合强度 年份: 2009
摘要: 综述了在碳/碳复合材料表面制备具有生物活性羟基磷灰石涂层方法的研究进展,对不同工艺涂层与基体的结合强度进行了评价;认为通过对基体表面改性和形貌调控,可提高涂层与基体的结合强度;介绍了借助感应热沉积法制备的涂层,其破坏临界载荷可达13.1 n,制备了剪切结合强度高达61.3 mpa的羟基磷灰石涂层,达到了临床使用标准要求。
碳/碳复合材料表面声电沉积磷灰石动力学研究(英文)
作者: 熊信柏, 李贺军, 曾燮榕, 邹继兆, 唐汉玲 主题: 碳/碳复合材料, 声电沉积, 羟基磷灰石, 涂层, 动力学 年份: 2006
摘要: 采用声电沉积技术,在碳/碳复合材料表面制备了生物活性磷酸钙涂层。扫描电镜、x射线衍射、红外反射以及x射线能谱分析表明所制涂层呈现网状结构,其由钙磷比为1.64、含碳酸根的羟基磷灰石组成。根据扫描电镜观察,描述了磷灰石的形成过程。羟基磷灰石的沉积过程可简化为两步——钙磷离子向碳/碳阴极表面运动和羟基磷灰石在碳/碳表面生长。基于此描述,导出了羟基磷灰石沉积动力学公式,并且发现,沉积过程受扩散控制,扩散活化能是30.3kj/mol.
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