一种陶瓷基复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN103553627B

    公开(公告)日:2015-12-09

    申请号:CN201310460525.9

    申请日:2013-09-27

    Abstract: 本发明公开了一种陶瓷基复合材料及其制备方法和应用,属于超高温陶瓷基复合材料技术领域,涉及一种具有较高强度、较高韧性、高致密度、细晶组织材料的制备方法。以二硼化锆粉末作为基体相;以二硅化锆粉末作为烧结助剂,使本发明中材料的最佳烧结温度、烧结压力、烧结时间均低于现有的热压烧结技术要求;以多壁碳纳米管作为改善材料内部组织结构的添加剂,明显地减小了材料的晶粒尺寸,将材料的断裂韧性提升到6.98MPa﹒m1/2。本发明采用两步热压烧结技术,以快速、低温的特点制备出具有较高致密度和力学性能的二硼化锆陶瓷基复合材料,便利了其后续的规模化生产制备和纤维增韧技术。

    非接触式高温热物理性能参数测量装置及方法

    公开(公告)号:CN103499603A

    公开(公告)日:2014-01-08

    申请号:CN201310451008.5

    申请日:2013-09-27

    Abstract: 一种非接触式高温热物理性能参数测量装置及方法,由电加热系统、激光发生系统、载荷系统和应变测量系统以及数据获取和分析系统组成。激光作为瞬间能量来源,降低了测量时间;激光比长仪测量材料在高温环境中的形变,非接触式的激光比长仪测量高温下被测材料样品的变形量,可以避免由于热膨胀引起的变形误差,通过精细刻度,激光比长仪可以精确测定在高温加载情况下样品的精确位移或应变,提高了测量结果的可靠性,简化了测量过程,使得测量过程易于控制。低温阶段采用热电偶测量温度,高温阶段采用远红测温仪测温,使得设备可以实现室温至2000℃范围的材料热物理性能测量。通过验证表明:本设备有运行过程易于控制,测量时间短,准确性高等优点。

    一种高致密度陶瓷基复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN103553626B

    公开(公告)日:2015-12-09

    申请号:CN201310449885.9

    申请日:2013-09-27

    Abstract: 本发明公开了一种高致密度陶瓷基复合材料及其制备方法和应用,二硼化锆-二硅化锆-碳化钨陶瓷基复合材料,是以二硼化锆粉末、二硅化锆和碳化钨为原料(纯度>98.0%),采用两步热压烧结工艺制备的。其中,二硼化锆粉末的质量份数为75~90%,在陶瓷基复合材料中加入较高含量的二硼化锆,有利于提升复合材料的物化性能;二硅化锆的质量份数为10~15%,将此质量份数的二硅化锆加入到陶瓷基复合材料中,能够明显降低材料制备的烧结温度;碳化钨的质量份数为0~10%,加入的碳化钨能够促进材料内部晶粒的各向异性增长。三种原始粉末的晶粒尺寸为1~5微米,此范围的晶粒尺寸有利于各相的均匀混合。本发明用作高超声速飞行器表面隔热层,具有高致密度、高力学性能的特点。

    一种碳纤维增强碳-碳化硅双元陶瓷基梯度复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN103613400B

    公开(公告)日:2015-10-28

    申请号:CN201310598516.6

    申请日:2013-11-20

    Abstract: 本发明公开了一种碳纤维增强碳-碳化硅双元陶瓷基梯度复合材料的制备方法,其特征在于,包括:(a)采用不同温度对纤维进行热处理;(b)对未实施热处理的纤维及步骤(a)中获得的热处理纤维在树脂胶液中进行浸渍,晾干,连续叠加铺层,铺层结束后施加一定压力,依次进行固化和后固化处理,制备纤维/基体界面结合强度呈梯度变化的复合材料素坯体;(c)将步骤(b)中获得的复合材料素坯体进行高温裂解,获取孔隙率呈梯度变化的碳/碳多孔体;(d)将步骤(c)中获得的碳/碳多孔体在高温下进行液硅渗透,得到SiC陶瓷基体含量呈梯度变化的C/C-SiC复合材料。本发明工艺过程简单、制备周期短且成本低,可制备大型复杂形状制件。

    一种纤维增强碳-碳化硅-碳化锆基复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN103288468A

    公开(公告)日:2013-09-11

    申请号:CN201310178206.9

    申请日:2013-05-14

    Abstract: 本发明公开了一种纤维增强碳‐碳化硅‐碳化锆基(C/C‐SiC‐ZrC)复合材料的制备方法,包括:(a)使ZrC纳米粉末在无水乙醇中均匀分散;(b)将酚醛树脂与ZrC分散液混合形成浆料;(c)将二维碳纤维布浸入到浆料中进行浸渍,干燥,然后对该二维碳纤维布进行连续叠加铺层,固化和后固化处理,制备纤维增强素坯体;(d)将纤维增强素坯体进行裂解,获得多孔C/C预制体;(e)将硅粉放置于石墨坩埚中,并将多孔C/C预制体埋置在硅粉中,加热至1500-1650℃并保温预定时间进行液硅渗透。该方法可用于改善碳纤维增强碳陶基(C/C-SiC)复合材料的高温氧化性和烧蚀性。

    一种碳纤维表面电镀铜镍镶嵌式复合涂层制备方法及应用

    公开(公告)号:CN107794554B

    公开(公告)日:2019-05-10

    申请号:CN201710930596.9

    申请日:2017-10-09

    Abstract: 本发明提供一种碳纤维表面电镀铜镍镶嵌式复合涂层制备方法及应用,属于碳纤维表面改性技术领域。先对碳纤维表面进行预处理,再将预处理的碳纤维通过超声振荡仪与电镀溶液充分接触,以电流密度10‑30mA/dm2,温度10‑35℃,电镀时间2‑4min的条件,在碳纤维表面电镀一层不致密的铜涂层,接下来将镀铜碳纤维清洗干净,然后在不致密的铜涂层中间以电流密度5‑15mA/dm2,温度10‑35℃,电镀时间2‑5min的条件镶嵌上镍涂层,最后将得到复合涂层的碳纤维清洗并烘干。本发明利用在碳纤维表面涂覆一种铜镍镶嵌式的复合涂层,可解决铜或镍单涂层碳纤维在碳纤维增强铝基复合材料中容易出现过强或过弱的界面结合的问题。

    一种原位生长碳化硅纳米线增强多孔碳复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN106278267B

    公开(公告)日:2019-04-12

    申请号:CN201610653476.4

    申请日:2016-08-10

    Abstract: 本发明提供一种原位生长碳化硅纳米线增强多孔碳复合材料的制备方法,属于航空航天飞行器热防护系统领域。向羟乙基纤维素分散剂中添加短碳纤维与酚醛树脂颗粒,搅拌得到均匀溶液,将溶液加入放有石膏块的容器中,吸水,形成短碳纤维夹杂酚醛树脂颗粒的块状体,烘干,固化,碳化,形成多孔碳复合材料胚体;硅粉置于容器中,在硅粉上加入多孔碳复合材料胚体,在真空或惰性气体条件下升温至1500℃保温30min,生成带有碳化硅纳米线的胚体;将胚体置于酚醛树脂溶液中抽真空浸渍,晾干,固化,碳化,得到碳化硅纳米线增强多孔碳复合材料。本发明解决了制备碳化硅纳米线增强多孔碳复合材料中碳化硅纳米线分散难的问题,推动了其广泛的应用前景。

    一种碳纤维增强碳-碳化硅双元陶瓷基梯度复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN103613400A

    公开(公告)日:2014-03-05

    申请号:CN201310598516.6

    申请日:2013-11-20

    Abstract: 本发明公开了一种碳纤维增强碳-碳化硅双元陶瓷基梯度复合材料的制备方法,其特征在于,包括:(a)采用不同温度对纤维进行热处理;(b)对未实施热处理的纤维及步骤(a)中获得的热处理纤维在树脂胶液中进行浸渍,晾干,连续叠加铺层,铺层结束后施加一定压力,依次进行固化和后固化处理,制备纤维/基体界面结合强度呈梯度变化的复合材料素坯体;(c)将步骤(b)中获得的复合材料素坯体进行高温裂解,获取孔隙率呈梯度变化的碳/碳多孔体;(d)将步骤(c)中获得的碳/碳多孔体在高温下进行液硅渗透,得到SiC陶瓷基体含量呈梯度变化的C/C-SiC复合材料。本发明工艺过程简单、制备周期短且成本低,可制备大型复杂形状制件。

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