Cf/SiC复合材料抗氧化涂层的制备及性能

在氧化性环境中,高于400℃时碳纤维开始氧化,限制了Cf SiC复合材料的应用。通过在Cf SiC复合材料表面制备抗氧化涂层体系,可以有效地保护碳纤维不被氧化。本实验制备了含CVD SiC粘接层、自愈合功能层和CVD SiC抗冲蚀层的三层涂层体系,并进行了氧化失重试验。氧化失重试验结果表明,仅有CVD SiC涂层的试样氧化失重率较大,不能有效地保护材料,而含有自愈合功能层的三层涂层体系的材料试样,在800℃～1200℃的氧化失重率非常小,1000℃下氧化288h的失重率仅为2.3%,弯曲强度仍保持为452.9MPa。同时实验发现,试样在氧化失重试验后,其CVD SiC涂层的表面形貌有明显改变,这主要是由SiC氧化形成SiO2薄膜所致,并且在1200℃下所生成的SiO2薄膜有表面收缩趋势,具有液相膜的部分特征。     

聚碳硅烷先驱体制备SiC基复合材料的性能研究

本文以聚碳硅烷(PCS)为先驱体,SiC晶须,SiC微粉或C纤维为增强剂,热解转化制得SiC/SiC或C/SiC复合材料,研究其制备工艺过程对材料的力学和热物理性能的影响。结果表明:PCS在1300℃下转化为β-SiC微晶并将未烧结的增强剂网络在一起形成SiC/SiC或C/SiC复合材料。该SiC基复合材料具有较好的常温和高温机械强度,优异的耐热疲劳和抗热震性能,在1300℃空气中具有良好的抗氧化性。     

高温空气下C/SiC复合材料力学性能测试

测试了C/SiC复合材料在高温空气下的压缩、弯曲和拉伸性能,利用扫描电子显微镜分析复合材料在室温与高温条件下的断口微观形貌。结果表明:从室温升温到1 000 ℃测试温度时,C/SiC复合材料的压缩强度由247 MPa降低至78 MPa,性能降低68%;弯曲强度由480 MPa降低至277 MPa,性能降低42%;拉伸强度由247 MPa降低至152 MPa,性能降低38%。高温氧化导致界面退化,损伤材料基体与碳纤维结构,加剧了纤维断裂程度,改变了纤维与基体的结合状态,纤维增韧机制逐渐消失,导致复合材料性能下降。     

Cf/SiC陶瓷基复合材料防氧化涂层制备工艺研究

本文主要探索了以有机硅先驱体聚碳硅烷为粘结剂、采用热压烧结的方法制备Cf/SiC陶瓷基复合材料及碳化硅防氧化涂层的一体化工艺,探讨了聚碳硅烷含量、热压温度和压力对涂层防氧化效果的影响,并对涂层前后的Cf/SiC复合材料的防氧化性能进行了比较。结果表明:采用该工艺制备的SiC涂层Cf/SiC复合材料的防氧化性能显著提高。     

界面改性对SiCp/Cu复合材料导热性能的影响

采用磁控溅射法结合结晶化热处理工艺在SiC颗粒表面成功制备了金属Mo涂层,分析Mo涂层的成分和形貌;采用热压烧结工艺制备SiCp/Cu复合材料,重点对比分析Mo界面阻挡层厚度对复合材料导热性能的影响。结果表明:磁控溅射法能够在SiC颗粒表面沉积得到Mo涂层,随溅射时间的延长,Mo涂层的厚度增加、粗糙度增大,且磁控溅射后SiC颗粒表面直接得到的Mo涂层为非晶态,结晶化热处理后,变为致密平整的晶态Mo涂层。磁控溅射时间对Mo涂层厚度和复合材料导热性能影响明显。随磁控溅射时间的增加,复合材料的热导率呈先增后减趋势。采用磁控溅射9h镀Mo改性并经过800℃结晶化热处理的SiC复合粉体在850℃下热压烧结制备的SiCp/Cu复合材料(VSiC=50%),其热导率达到了最高值274.056W/(m·K)。     

反应法制备SiC涂层组成与结构

采用反应法在C/SiC复合材料表面制备SiC致密涂层,利用XRD分析涂层的组分及晶体结构,利用扫描电镜及金相显微镜观察涂层的断口及表面形貌,并对涂层形成过程进行了分析。结果显示:涂层主要由SiC及少量的游离Si组成,致密不开裂的SiC涂层与C/SiC复合坯体之间有很好的梯度过渡结构;相反,涂层与坯体之间如果没有形成过渡层,涂层会因热残余应力过大而开裂;反应法制备不开裂SiC涂层与CVDSiC涂层有很好的热匹配性,同时在其表面制备的CVDSiC涂层无点缺陷。     

界面改性对SiCp/Cu复合材料导热性能的影响*(复合材料专题)

采用磁控溅射法结合结晶化热处理工艺在碳化硅（Silicon Carbide, SiC）颗粒表面成功制备了金属钼（Molybdenum, Mo）涂层，分析了Mo涂层的成分和形貌；然后采用热压烧结工艺制备了SiCp/Cu复合材料，重点对比分析了Mo界面阻挡层厚度对复合材料导热性能的影响。结果表明：磁控溅射法能够在SiC颗粒表面沉积得到Mo 涂层，随溅射时间的延长Mo涂层的厚度增加、粗糙度增大，且磁控溅射后SiC颗粒表面直接得到的Mo涂层为非晶态，结晶化热处理后，变为致密平整的晶态Mo涂层。磁控溅射时间即Mo涂层厚度对复合材料导热性能影响明显，随磁控溅射时间的增加，复合材料的热导率呈现先增后减趋势，采用磁控溅射9h镀Mo改性并经过800℃结晶化热处理的SiC复合粉体在850℃下热压烧结制备的SiCp/Cu复合材料（VSiC=50%），其热导率达到了最高值274.056W/(m·K)。     

烧结温度对 Cf/SiC 复合材料界面的影响

系统地研究了烧结温度对Cf/SiC复合材料界面和力学性能的影响.结果表明,烧结温度较低(1700℃)时,由于复合材料的烧结性差,纤维与基体间仅仅为一种机械结合,因此纤维与基体间结合很弱,从而导致复合材料力学性能低.烧结温度提高至1800℃后,由于适量的富碳界面相不仅可避免纤维与基体间的直接结合,而且使纤维与基体间的结合强度适中,因而复合材料具有很好的力学性能.进一步提高烧结温度至1850℃或更高温度时,由于界面相与纤维间的反应加重,纤维本身性能大大降低.同时,纤维与基体间结合强度提高,因此复合材料的力学性能大大降低.     

Y-La-Si3N4陶瓷的高温力学性能及氧化特征

研究了Y_2O_3和La_2O_3添加剂Si_3N_4陶瓷的高温力学性能和氧化行为。实验结果表明,其抗弯强度值可保持到1350℃,断裂韧性则随温度的升高而增加,到1350℃出现“峰”值;在120O～I350℃范围内,15mol％添加剂Si_3N_4的氧化符合抛物线规律,氧化过程主要由晶界添加剂离子和少量杂质离子的扩散控制。表面氧化产生的化合物导致表面裂纹使抗弯强度大大降低。     

T300和JC2#纤维增强C/SiC复合材料力学性能对比

以聚碳硅烷(PCS)为先驱体,采用聚合物浸渍裂解法(PIP)分别制备得到T300碳纤维和JC2#碳纤维增强C/SiC复合材料。JC2#C/SiC复合材料具有优异的力学性能,抗弯强度和断裂韧性分别达到662MPa和19.5MPa.m1/2;T300 C/SiC复合材料表现出低强度、高脆性,其抗弯强度和断裂韧性不足前者的四分之一。T300 C/SiC复合材料低性能的根本原因在于T300纤维在PCS裂解过程中性能严重下降,复合材料中纤维与基体间存在强界面结合是另一个影响因素。     

PDSC评定柴油氧化安定性

为研究一种操作简便、检测快速的柴油氧化安定性评定方法,采用高压差示扫描量热法(PDSC)对柴油氧化安定性进行评定,通过单因素变量法分析了升温速率、恒容氧压、试样量对柴油氧化安定性的影响,确定了3种因素水平分别为8~12℃/min,2.5~4.5 MPa,2.5~3.5 mg。通过正交试验法得出升温速率对柴油氧化安定性的影响最大,恒容氧压的影响最小。方差分析表明在升温速率为8℃/min,恒容氧压为3.5 MPa,试样量为3.0 mg时,试验方法的区分性最佳。在该试验条件下,考察了5种油样的重复性,结果表明PDSC法的重复性满足标准要求。     

TNT生物代谢的可能途径

因具有毒性和三致作用,污染环境介质中TNT去除倍受关注。为了能更有效地去除TNT,在总结大量文献的基础上,主要从TNT反应性质方面探讨其生物代谢途径。TNT的结构决定了TNT难于生物氧化、易于生物还原。TNT还原以硝基基团的序批式还原为主,一些中间代谢产物还会相互作用生成聚合物,产物TAT需在严格厌氧条件下生成;TNT的芳烃环也可实现加氢脱硝还原,以利于下一步反应的进行;此外,TNT可同时发生硝基还原和芳烃环还原,两条途径的中间产物还会相互作用生成一些聚合物。TNT的氧化以间接氧化为主,直接氧化很少。由于TNT本身结构的复杂性、反应条件或介质的不同、中间产物的多样性,使得TNT代谢途径还具有很大的不确定性,故仍需进行深入研究。     

金属/SiO2复合气凝胶催化剂对一氧化碳氧化的催化

采用溶胶－凝胶法和超临界干燥法制备了Ｃｕ／ＳｉＯ２ 和Ｃｏ／ＳｉＯ２ 气凝胶催化剂， 对其结构和形貌进行了ＸＲＤ、ＴＥＭ 和比表面分析， 并考察了其对ＣＯ氧化的催化性能。实验结果表明， 制得的Ｃｕ／ＳｉＯ２ 和Ｃｏ／ＳｉＯ２ 气凝胶催化剂均保留了气凝胶的纳米网络和高比表面积， 活性组份均匀地分散在纳米级二氧化硅气凝胶载体中， 对ＣＯ的氧化均表现出高的催化活性。     

制氢过程中一氧化碳氧化反应速率控制的平滑切换方法

铂族金属催化剂CO氧化过程呈现较为复杂的本质非线性属性,如反应速率突变、双稳定性和迟滞,这些本质非线性属性取决于化学反应内在的稳定性和自组织机制,所产生的一个外在结果是CO氧化反应速率与控制参数之间呈现出路径依赖的输入输出关系。对这类系统采用传统的线性控制方法具有固有的不稳定机制,可以导致化学反应速率的震荡以及控制系统的失稳;而采用常规非线性切换控制则面临在切换初始时刻所具有的大干扰问题,较大地影响控制系统的动态性能甚至稳定性。针对研究所面临的这种大干扰问题,提出基于积分初值重置的平滑切换控制方法予以解决。结果表明,所提出的方法能够从原理上解决CO氧化反应控制过程的平滑切换问题,较好地提高控制系统的动态性能。     

AZ91D镁合金表面纳米TiO_2复合微弧氧化层耐蚀性能研究

为了提高AZ91D镁合金微弧氧化陶瓷层的耐蚀能力,采用Na2SiO3电解液,添加入纳米TiO2,经微弧氧化,纳米TiO2颗粒复合入陶瓷层中,形成表面质量良好的纳米复合陶瓷质氧化膜。通过与普通微弧氧化陶瓷层比较,结果表明：纳米TiO2复合微弧氧化陶瓷层孔隙率降低,致密性提高,抗盐雾腐蚀性能提高1倍以上。     

润滑脂氧化安定性的伏安法测定

应用伏安法测定了润滑脂中的抗氧剂含量,研究了润滑脂的氧化安定性和储存安定性与抗氧剂含量的关系。发现润滑脂在储存过程中抗氧剂的消耗是有规律的,开始阶段抗氧剂消耗较慢,一定时间后抗氧剂消耗突然加快,这一结果为指导润滑脂储存提供了科学依据。     

CrTiAlN复合涂层的抗高温氧化性能与机理

采用多弧离子镀技术,利用Cr靶和TiAl靶,在活塞环材料65Mn钢基体上了制备CrTiAlN复合涂层,并对电镀Cr、CrN和CrTiAlN复合涂层在900℃下的高温氧化性能进行了比较,利用扫描电镜、能谱和X射线衍射观察和分析了样品表面氧化膜的性能,得到了CrTiAlN复合涂层的氧化机理。试验结果表明：CrTiAlN复合涂层在900℃时具有良好的抗高温氧化性能。     

介电谱技术在润滑脂分析中的应用

应用介电谱测试技术对润滑脂进行种类识别及氧化安定性的研究,红外光谱分析、差式扫描量热计法、氧弹法等标准试验方法对润滑脂氧化安定性进行评定分析。研究结果表明,介电谱测试技术可以实现对润滑脂基础油的种类识别及润滑脂氧化安定性的测定。     

富氮气体对柴油氧化安定性影响

在95℃条件,考察了2种柴油在5种氮体积分数下氧化安定性随时间的变化,采用方差分析法分析了富氮气体对实际胶质、酸度的影响,拟合了实际胶质生成速率与氮体积分数的关系。结果表明:氮体积分数对实际胶质、酸度有显著性影响,实际胶质与储存时间呈一次函数关系,实际胶质生成速率与氮体积分数间存在幂函数关系,储存过程中氮体积分数越大,氧化生成有机酸越少。