连续碳化硅纤维的研制

本文研究了用先驱体法制备连续碳化硅(SiC)纤维的全过程。通过常压高温裂解法制得纺丝性能好的聚碳硅烷,经100孔熔融纺丝、不熔化处理和高温烧成等一系列工艺处理,制得了高性能的SiC纤维。该纤维单丝直径8～15微米,连续长度达100米,抗拉强度为2～2.3GPa,抗拉模量178GPa。主要性能达到日本同类产品八十年代的水平。本文还对制备工艺的一些基本规律及连续纤维的主要性能进行了研究。     

高含钛量碳化硅纤维的研制

本文采用一种聚钛硅氧烷与聚碳硅烷反应,制得了Ti/Si摩尔比为0.10的聚钛碳硅烷。该聚合物具有良好的成丝性与稳定性,经熔融纺丝,再经不熔化处理后,在氮气气氛保护下1300℃热处理后制得了高含钛量的碳化硅纤维。文中对聚钛硅氧烷的合成与结构,它与聚碳硅烷的反应过程及聚钛碳硅烷的热分解特性进行了分析与研究。     

连续碳化硅纤维热交联工艺研究

采用热交联工艺改进传统的空气不熔化工艺,在尽可能少引入氧的情况下实现聚碳硅烷纤维的不熔化处理,降低连续SiC纤维中的氧含量。通过IR、元素分析、SEM、XRD等手段系统研究了热交联工艺条件对纤维氧含量、结构、性能的影响。     

连续碳化硅纤维制备工艺的基础研究

针对先驱体转化法制备SiC纤维工艺中存在的一些实际问题进行了分析和研究。探讨了初始原料PDMS中杂质氧的来源;用丙酮对PCS进行沉淀分级研究,并在此基础上对PCS进行后处理;研究了PCS纤维不熔化工艺中升温制度对不熔化结果的影响;探讨了快速烧成方式的可行性。结果表明,PDMS中氧含量偏高主要是由于合成PDMS过程中发生了引入氧的副反应。随着沉淀分级的次数增加,PCS级分的纯度提高,可纺性明显改善。不熔化处理的升温速度不宜过快,否则会引起急剧放热和过度反应。快速烧成法可以实现SiC纤维的加张和连续化生产。     

含镍碳化硅纤维的制备及其雷达波吸收特性

运用超声将纳米金属镍均匀分散到聚碳硅烷中,通过熔融纺丝、不熔化处理、烧结,制备出具有良好力学性能、电阻率连续可调的含镍碳化硅纤维。这种纤维与环氧树脂复合制备的结构吸波材料具有良好的雷达波吸收特性。     

热交联法制备低含氧量碳化硅纤维初步研究

通过对低预氧化程度的聚碳硅烷 (PCS)纤维进行热交联处理 ,降低SiC纤维中的氧含量 ,经过二步烧成法制备出机械性能及高温耐氧化性能优良的连续SiC纤维。通过IR、XRD、SEM、元素分析仪等分析手段系统研究了研究了热交联碳化硅纤维的热交联处理的工艺条件、烧成工艺 ,研究了热交联碳化硅纤维的组成、微观结构及其与纤维的力学性能、高温抗氧化性能的关系     

氧化硅涂层和硅对碳化硅纤维与铝相容性的影响

本文采用真空蒸镀和离子镀法,在日本NICALON碳化硅纤维上进行纯铝、铝—1％硅合金单层镀和氧化硅-纯铝双层镀,制成SiC/Al、SiC/Al-Si和SiC/SiO_2/Al复合体,将这些复合体分别在真空中进行热处理,然后用浸蚀剂除去镀层,把萃取出的纤维试样放在室温下进行拉伸试验,根据纤维强度的变化,评价硅和氧化硅涂层对碳化硅纤维与铝相容性的影响。实验证明,当用SiO_2或Al—1％Si合金作纤维涂层时,在680℃或720℃真空热处理后,纤维拉伸强度的下降均有所减缓。     

碳化硅纤维及其先驱体聚碳硅烷实验室成果通过鉴定

一九八五年十月二十五日至二十七日,由国防科工委司令部批准的“碳化硅纤维及其先驱体聚碳硅烷实验室成果鉴定会”在长沙召开。中山大学材料科学研究所所长曾汉民教授为鉴定委员会主任委员、航天工业部第一研究院科技委员会副主任于翘高级工程师为副主任委员。鉴定委员会一致认为: 碳化硅纤维     

PDMS/PVC制备低电阻率碳化硅纤维先驱体聚碳硅烷

由聚二甲基硅烷(PDMS)与3%～7%wt聚氯乙烯(PVC)共热解反应生成的聚碳硅烷(PC P),是制备力学性能优良的低电阻率碳化硅纤维的先驱体。研究了PC P先驱体的合成条件,利用GPC、IR、XPS、元素分析等手段对PC P先驱体的组成与结构进行了分析,并初步探讨了PDMS与PVC反应机理。     

化学气相沉积碳化硅超光滑抛光机理与表面粗糙度影响因素

为实现化学气相沉积碳化硅(CVD SiC)的超光滑抛光,采用纳米划痕试验研究了化学气相沉积碳化硅脆塑转变的临界载荷,根据单颗磨粒受力对其抛光机理进行了分析,并从材料特性、工艺参数以及抛光液pH值三个方面对其表面粗糙度影响因素进行了系统的试验研究.研究结果表明:化学气相沉积碳化硅的稳定抛光过程是磨粒对碳化硅表面的塑性域划痕过程;CVD SiC的晶粒不均匀与表面高点会降低晟终所能达到的表面质量;表面粗糙度在一定范围内随磨粒粒度增加呈近似线性增长,随抛光模硬度的增加而增长;抛光压强对表面粗糙度的影响规律与抛光模的变形行为相关,当抛光模处于弹性或弹塑性变形阶段时,表面粗糙度随抛光压强的增加呈小幅增长,而当抛光模包含塑性变形之后,表面粗糙度基本与抛光压强无关;此外,抛光速度和抛光液pH值对表面粗糙度的影响不大.研究结论为CVD SiC超光滑抛光的工艺参数优化选择提供了定量的试验依据.     

不同裂解温度对制备SiCf/Si-O-C复合材料性能研究

以聚硅氧烷为先驱体,研究先驱体转化过程中在不同的裂解温度下对制备SiCf/Si-O-C复合材料性能影响.结果表明,当裂解温度在700℃、800℃时,陶瓷基复合材料的弯曲强度分别为255.2 MPa、309.0 MPa;当裂解温度在1000℃时,陶瓷基复合材料的弯曲强度为45.3 MPa.对SiCf/Si-O-C复合材料的微观结构及载荷-位移曲线进行分析,发现界面结构是影响SiCf/Si-O-C复合材料性能的主要因素.     

碳化硼表面金属化初步研究

为了降低碳化硼(B,C)与金属钎焊连接的温度,采用真空熔结Al基钎料的方法,在1000℃时对其进行了表面金属化处理,SEM和EDAX观察分析B4C与钎料结合断面的形貌和元素面分布,发现B4C与钎料界面发生了互扩散,界面结合致密,形成冶金结合.     

C/SiC复合材料残余应力的电火花小孔法测定研究

进行了C/SiC复合材料残余应力的小孔法表征.基于现有小孔法的不足以及材料的较好电导率,提出了电火花打孔法的残余应力测量方法,建立了相应的残余应力测量流程.进行了不同平整表面样品的残余应力测量.结果表明电火花打孔法具有较好的区分性,也表明C/SiC复合材料具有较小的本征残余应力和机加工应力,这说明:C/SiC复合材料作为反射镜材料具有很好的面形稳定性的优势.     

SiCf/Si-O-C复合材料的抗氧化、抗热震性能研究

通过研究材料的氧化前后质量的改变和强度减少及氧化前后微观结构的变化,研究了先驱体转化法制备的SiCf/Si-O-C复合材料的抗氧化、抗热震性能。结果表明SiCf/Si-O-C复合材料具有良好的抗氧化、抗热震性能。对所得材料微观结构进行了分析讨论,发现界面结构的变化是影响SiCf/Si-O-C复合材料抗氧化、抗热震性能的主要原因。     

频率选择表面研究与设计

对频率选择表面进行了研究,通过研究不同结构的频率选择表面,在现有介质材料的基础上设计了一种具有带通特性的频率选择表面,并用Ansoft HFSS进行了仿真设计.在20％带宽内实现了垂直照射传输损耗小于-2 dB,并研究了电磁波在不同入射角度下的传输特性.     

小展弦比翼面颤振分析方法研究

给出了一种适用于小展弦比翼面初步设计的颤振分析方法.根据小展弦比翼面结构特征,运用简化的理想模态和活塞理论建立颤振分析模型,分析了翼面结构参数对颤振特性的影响.并以某型翼面为例验证了本方法的实用性,与NASTRAN计算结果进行了比较分析.     

改善Al对B4C润湿性的研究

依据金属Al的特性及其与B4C相互作用的关系,在理论上分析Al对B4C的润湿性,分析理论润湿性与实际润湿性差异的原因,在此基础上,通过实验寻求改善Al对B4C润湿性的方法和工艺,发现升高温度可以改善润湿性,温度由1 050℃升至1 100℃时,润湿角θ由52°降至23°;在Al中添加小量Mg后,真空1×10-3Pa,温度1 100℃×3 h时Al对B4C润湿角由原来的23°降至9°.     

水面舰艇对鱼雷防御决策仿真分析

如何对来袭鱼雷进行防御成为水面舰艇对潜防御作战的重中之重.根据世界主要海军国家普遍装备的火箭助飞声诱饵的使用原理、基本战技性能,结合"线导+声自导"鱼雷的作战过程,仔细分析了水面舰艇对抗鱼雷的作战态势,通过大量的仿真计算得出火箭助飞声诱饵的最佳使用方式以及舰艇的机动方法.