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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。
碳/碳复合材料TaSi_2/SiC氧化保护涂层(英文)
作者: 史小红, 曾燮榕, 李贺军, 付前刚, 邹继兆 主题: 碳/碳复合材料, 涂层, TaSi2, SiC 年份: 2011
摘要: 为提高碳/碳复合材料在高温下的氧化防护性能,利用包埋技术在碳/碳复合材料表面制备了tasi2/sic复合涂层。通过xrd、sem和eds分析了涂层的晶相结构和形貌特征,在1773k的空气介质中对tasi2/sic涂层碳/碳复合材料进行等温氧化实验。结果表明,复合涂层厚度为200μm,涂层中含有sic,si和tasi2相,并且涂层中没有明显裂纹出现。eds结果显示外层tasi2相可有效地填充内层sic涂层的空隙,使得内外两层涂层之间没有明显的界面,等温氧化实验曲线说明tasi2/sic复合涂层在1773k的空气介质中可有效保护碳/碳复合材料233h。
水热温度对碳/碳复合材料表面HAp/壳聚糖生物复合涂层的影响
作者: 李颖华, 黄剑锋, 曹丽云, 曾燮榕 主题: 水热电泳沉积, 水热温度, 羟基磷灰石, 壳聚糖, 碳/碳复合材料 年份: 2010
摘要: 以声化学法合成的纳米羟基磷灰石(hap)为起始原料,以异丙醇作为分散介质,采用水热电泳沉积法在经壳聚糖(cs)溶液改性后的碳/碳复合材料(c/c)表面沉积hap/cs生物复合涂层。重点研究水热温度对复合涂层晶相、形貌的影响及涂层的沉积动力学机理。采用x射线衍射仪(xrd)、透射电子显微镜(tem)、傅立叶变换红外光谱分析仪(ftir)和扫描电子显微镜(sem)对所制备的涂层进行表征。结果表明:随着水热温度的升高,涂层表面由微晶疏松结合的多孔结构向紧密结合的多孔结构转变,涂层的内聚力增强;涂层的沉积速率随水热温度的升高而增加,涂层的沉积活化能为43.58kj/mol。
碳/碳复合材料表面纳米HAp/壳聚糖生物复合涂层的制备
作者: 李颖华, 曹丽云, 黄剑锋, 曾燮榕 主题: 水热电泳沉积法, 纳米羟基磷灰石, 壳聚糖, 碳/碳复合材料, 生物涂层 年份: 2009
摘要: 以声化学法合成的纳米羟基磷灰石(hap)为起始原料,以异丙醇作为分散介质,采用水热电泳沉积法在经壳聚糖(cs)溶液改性后的碳/碳复合材料(c/c)表面沉积纳米hap/cs生物复合涂层。重点研究了水热条件下沉积电压对复合涂层的晶相组成、形貌和结构的影响规律。采用x-射线衍射仪(xrd)、透射电子显微镜(tem)、傅立叶变换红外光谱分析仪(ftir)和场发射扫描电子显微镜(fe-sem)对所制备的涂层进行表征。结果表明:随着沉积电压的升高,涂层更加致密和均匀;同时水热环境有利于纳米hap晶粒的生长,制备出的hap/cs复合涂层不需要后续热处理。
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。
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.
国内碳/碳复合材料高温抗氧化涂层研究新进展
作者: 黄剑锋, 张玉涛, 李贺军, 曾燮榕, 曹丽云 主题: 碳/碳复合材料, 高温, 抗氧化涂层 年份: 2007
摘要: 重点阐述国内近几年来碳/碳复合材料抗氧化涂层的研究新进展,总结碳/碳复合材料高温抗氧化涂层制备新工艺和对已有工艺的改进方法,结合碳/碳复合材料的应用背景对抗氧化涂层的发展趋势进行展望。指出目前的研究结果尚达不到严酷环境下的应用要求,下一阶段碳/碳复合材料高温抗氧化涂层将重点解决室温至1700℃全温度段和高温燃气高速冲刷环境下对碳/碳复合材料的氧化保护问题,降低涂层制备成本的同时,开发可长时间应用于1800℃的高温涂层。
沉积温度对微波热解CVI制备碳/碳复合材料密度及组织结构的影响
作者: 邹继兆, 曾燮榕, 熊信柏, 唐汉玲, 谢盛辉, 刘强, 李志强 主题: 碳/碳复合材料, 微波, 热解, 致密化 年份: 2007
摘要: 以碳毡为预制体,n2为稀释气体,甲烷为碳源前驱体,其分压为10kpa,滞留时间为0.15s的工艺条件下,研究了不同沉积温度对微波热解化学气相渗透(chemical vapor infiltration,cvi)工艺制备碳/碳复合材料的致密化速率、样品的体积密度及其密度均匀性的影响,并对其组织结构进行了观察。分析了沉积温度对微波热解cvi工艺制备碳/碳复合材料的密度与组织结构的变化规律。结果表明:在微波热解cvi工艺中,随着沉积温度的降低,碳毡预制体的致密化速率及最终体积密度呈现先升后降,1100℃沉积制备复合材料的密度均匀性最好,并呈现从内到外逐步沉积的规律。热解碳的织构主要为中等织构。
航空发动机高温材料的研究现状
作者: 李爱兰, 曾燮榕, 曹腊梅, 汤鑫, 盖其东 主题: 航空发动机, 高温材料, 高温合金, 陶瓷基复合材料, 碳/碳复合材料 年份: 2003
摘要: 概述了航空发动机高温材料的研究现状,指出在进一步挖掘传统高温合金潜力的基础上,应加快陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料等新型高温材料的研究。
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