陶瓷复合材料

摘要： 在陶瓷中引入第二相材料是改善陶瓷材料结构和性能的有效途径。纤维、晶须、颗粒等用于改善陶瓷,但难以满足陶瓷材料的应用要求。石墨烯具有大的比表面积和优异的机械、导电、导热等性能,是制备性能优异的陶瓷复合材料的理想填料。系统总结了石墨烯/陶瓷复合材料的研究成果,综述了石墨烯/陶瓷复合粉体的制备方法、成型工艺和致密烧结工艺技术,评价了制备方法对石墨烯和复合材料的影响。总结了石墨烯/陶瓷复合材料的机械、导热、导电和摩擦磨损性能,并揭示了复合材料性能改善的机理。最后,指出了石墨烯/陶瓷复合材料面临的挑战和发展方向。

摘要： 据报道,俄罗斯科学院西伯利亚分院强度物理学与材料科学研究所的科研人员开发出了一种能自我修复缺陷的陶瓷复合材料。新材料的任务是为高能系统和高速飞机提供热保护。该研究所科研工作部副主任斯韦特兰娜·布亚科娃表示:陶瓷将用于7倍音速的高速飞行器,陶瓷复合材料可广泛地应用于涡轮机、航天器发动机和其他在高温条件下工作的机构装置。

摘要： 在1500°C的真空条件下,通过液相渗硅法(liquid silicon infiltration,LSI)制备了碳化硼/二硼化钛-碳纳米管(B_(4)C-TiB_(2)-CNT)陶瓷复合材料,对其成分、形貌、性能和增韧机理进行了分析表征和研究。结果表明:复合材料的主要组成相为B_(12)(C,Si,B)_(3)、SiC和Si。二硼化钛和碳纳米管显著提高了液相渗硅烧结碳化硼陶瓷的力学性能,在TiB_(2)和CNT的添加量分别为10%和0.4%时,复合陶瓷的弯曲强度和断裂韧性达到了(390±18)MPa和(5.38±0.38)MPa·m^(1/2),分别比B_(4)C陶瓷高了31%和53%。本文的研究从片状SiC颗粒和CNT的拔出、TiB_(2)的颗粒增韧以及裂纹的偏转等方面解释了B_(4)C-TiB_(2)-CNT复合材料的增韧机理。

摘要： Nb-Si金属间化合物具有很多优秀的性能,陶瓷材料也具有很多优秀的性能,可以将Nb-Si金属间化合物与陶瓷材料相复合制备Nb-Si金属间化合物/陶瓷复合材料。Nb-Si金属间化合物/陶瓷复合材料具有较高的力学性能,良好的耐磨损性能、抗高温氧化性能以及耐腐蚀性能等。笔者主要介绍了Nb-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的制备工艺、物相组成、显微结构、力学性能、耐磨损性能、耐腐蚀性能和抗高温氧化性能等,阐述了Nb-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的研究发展现状,并对Nb-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的未来研究发展趋势和发展方向进行了分析和预测。

摘要： Ti-Si金属间化合物材料和陶瓷材料都具有很多优质性能,可以将Ti-Si金属间化合物与陶瓷材料复合制备Ti-Si金属间化合物/陶瓷复合材料。Ti-Si金属间化合物/陶瓷复合材料具有较高的力学性能,良好的耐磨损性能,抗高温氧化性能,耐腐蚀性能等。本文阐述了Ti-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的研究现状、制备工艺、显微结构、力学性能,耐磨损性能和抗高温氧化性能以及其他性能等,并对其未来发展趋势进行了分析和预测。

摘要： 基于通用有效介质方程,建立掺钙铬酸镧?氧化物复合材料的电导率模型,研究服役温度、掺钙量、环境气氛和氧化物类型对电导率的影响.结果表明,掺钙LaCrO3?ZrO2中ZrO2的临界体积分数为10％,临界指数为1.71;掺钙LaCrO3?Al2 O3中Al2 O3的临界体积分数为15％,临界指数为1.74.当氧化物体积分数小于临界体积分数时,复合材料电导率随温度升高而逐渐减小;当氧化物体积分数远大于临界体积分数时,复合材料电导率随温度升高而急剧增大.复合材料电导率随掺钙量增加而逐渐提高,较低温度下氢气气氛中复合材料电导率明显低于在空气气氛中的电导率.掺钙铬酸镧中分别添加ZrO2和Al2 O3对导电性能的影响相差不大.

摘要： Mo-Si金属间化合物材料具有很多优质性能,其主要包括Mo3Si,Mo5Si3,MoSi2.将Mo-Si金属间化合物与陶瓷材料相复合制备Mo-Si金属间化合物/陶瓷复合材料.Mo-Si金属间化合物/陶瓷复合材料具有较高的力学性能,良好的耐磨损性能、抗高温氧化性能、耐腐蚀性能等.本文阐述了Mo-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的研究发展现状、制备工艺、显微结构、力学性能、耐磨损性能和抗高温氧化性能等,并对其未来发展趋势进行了分析和预测.

摘要： 以电气石、竹炭粉为主要原料,黏土为辅料,经混合、成型、干燥和煅烧工艺制备了一种新型的电气石竹炭陶瓷复合材料.利用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和N2吸附-脱附等手段对电气石竹炭陶瓷复合材料进行表征,并测试了复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能.结果 表明:成功制备出了一种电气石竹炭陶瓷复合材料,且主要是由(Mg,Al)5 (Si,Al)8 O20 (OH)2·8H2O和SiO2组成.制备的电气石竹炭陶瓷复合材料的粒径为4～5mm,比表面积为137.69m2/g,平均孔径为400～500nm,且对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能.

摘要： 叠加技术在现代材料科学中有广泛应用,可用来制备对形状有特殊要求的材料,例如不锈钢、合金、陶瓷、塑料、金属一陶瓷复合材料甚至人造器官等。目前,这种技术也被应用于金刚石制品中。来自俄罗斯的科研工作者EREMIN等人采用叠加技术,以金刚石粉末为原材料来制备金刚石薄层。对薄层进行横截面分析,发现薄层厚度在7μm左右。

摘要： 以晶体硅切割废料为原材料,经过高温氮化工艺制备Si3N4-SiC陶瓷复合材料.主要考察氮化温度和氮化时间对Si3N4-SiC陶瓷复合材料性能的影响.通过XRD、SEM及力学性能评估测试研究了氮化产物的物相组成、显微组织、抗压强度、抗折强度等性能.试验结果表明:氮化硅的晶相结构对氮化硅结合碳化硅制品的力学性能影响显著,a-Si3N4对碳化硅结合产物的力学性能要优于β-Si3N4对碳化硅结合产物的力学性能.氮化温度过高会促进a-Si3N4向β-Si3N4转变,氮化时间过长也会促进a-Si3N4向β-Si3N4转变.氮化试验较优的氮化条件为氮化温度1380°C和氮化时间2h.并在此条件下制得氮化制品的抗折强度为15.55MPa、抗压强度为126.29MPa、密度为1.989g·cm-3、气孔率为38.07％.

摘要： 在陶瓷材料表面形成复合润滑结构,实现陶瓷材料的结构/润滑功能一体化设计,充分发挥结构陶瓷本身的优异力学性能,同时实现材料表面的润滑,可有效解决高温、腐蚀等苛刻环境下机械系统的特殊润滑和磨损失效问题.基于试验研究和理论模拟,本项目设计制备了两种分别能够在水环境和高温工况下实现稳定有效润滑的高可靠陶瓷复合材料,系统研究了两种陶瓷材料在不同环境和试验条件下的摩擦学行为及其微观结构、化学组成与性能的内在联系规律,分析了影响陶瓷复合润滑结构摩擦学行为和磨损失效的影响因素,建立了材料结构参数与性能之间的理论模型,为高温、腐蚀环境用陶瓷润滑材料的制备与应用提供了理论基础和技术支撑.

摘要： 由于SiCf/SiC连续纤维增韧陶瓷复合材料具有良好的高温力学性能、抗氧化性及放射耐受性使其在原子能领域的应用受到广泛关注.本文针SiCf/SiC复合材料作为压水堆核燃料包壳的适用性,以及优势性进行了分析,并综述了SiC材料的制造工艺的最新进展,提出了技术难点,展望了以后的研究重点及发展前景.

摘要： 以针刺网胎无纬布为预制体,采用压力浸渍树脂/炭化工艺结合反应熔体浸渗法(RMI)快速制备C/C-SiC炭陶复合材料.研究了炭陶复合材料在RT～800°C时的热扩散系数、比热容和导热系数等热学性能参数和在RT～1000°C时的热膨胀系数.结果表明:X-Y向(平面方向)和Z向(厚度方向)的比热容和热膨胀系数呈非线性增大,而热扩散系数和导热系数则呈非线性降低;X-Y向的热扩散系数及导热系数明显大于Z向,表明炭陶材料呈各向异性;1000°C时X-Y向平均热膨胀系数为1.506×10-6/°C,低于Z向的平均热膨胀系数为3.666×10-6/°C.

摘要： 以针刺网胎无纬布为预制体,采用压力浸渍树脂/炭化工艺结合反应熔体浸渗法(RMI)快速制备C/C-SiC炭陶复合材料.研究了炭陶复合材料在RT～800°C时的热扩散系数、比热容和导热系数等热学性能参数和在RT～1000°C时的热膨胀系数.结果表明:X-Y向(平面方向)和Z向(厚度方向)的比热容和热膨胀系数呈非线性增大,而热扩散系数和导热系数则呈非线性降低;X-Y向的热扩散系数及导热系数明显大于Z向,表明炭陶材料呈各向异性;1000°C时X-Y向平均热膨胀系数为1.506×10-6/°C,低于Z向的平均热膨胀系数为3.666×10-6/°C.

摘要： 以针刺网胎无纬布为预制体,采用压力浸渍树脂/炭化工艺结合反应熔体浸渗法(RMI)快速制备C/C-SiC炭陶复合材料.研究了炭陶复合材料在RT～800°C时的热扩散系数、比热容和导热系数等热学性能参数和在RT～1000°C时的热膨胀系数.结果表明:X-Y向(平面方向)和Z向(厚度方向)的比热容和热膨胀系数呈非线性增大,而热扩散系数和导热系数则呈非线性降低;X-Y向的热扩散系数及导热系数明显大于Z向,表明炭陶材料呈各向异性;1000°C时X-Y向平均热膨胀系数为1.506×10-6/°C,低于Z向的平均热膨胀系数为3.666×10-6/°C.

摘要： 以针刺网胎无纬布为预制体,采用压力浸渍树脂/炭化工艺结合反应熔体浸渗法(RMI)快速制备C/C-SiC炭陶复合材料.研究了炭陶复合材料在RT～800°C时的热扩散系数、比热容和导热系数等热学性能参数和在RT～1000°C时的热膨胀系数.结果表明:X-Y向(平面方向)和Z向(厚度方向)的比热容和热膨胀系数呈非线性增大,而热扩散系数和导热系数则呈非线性降低;X-Y向的热扩散系数及导热系数明显大于Z向,表明炭陶材料呈各向异性;1000°C时X-Y向平均热膨胀系数为1.506×10-6/°C,低于Z向的平均热膨胀系数为3.666×10-6/°C.

摘要： 以针刺网胎无纬布为预制体,采用压力浸渍树脂/炭化工艺结合反应熔体浸渗法(RMI)快速制备C/C-SiC炭陶复合材料.研究了炭陶复合材料在RT～800°C时的热扩散系数、比热容和导热系数等热学性能参数和在RT～1000°C时的热膨胀系数.结果表明:X-Y向(平面方向)和Z向(厚度方向)的比热容和热膨胀系数呈非线性增大,而热扩散系数和导热系数则呈非线性降低;X-Y向的热扩散系数及导热系数明显大于Z向,表明炭陶材料呈各向异性;1000°C时X-Y向平均热膨胀系数为1.506×10-6/°C,低于Z向的平均热膨胀系数为3.666×10-6/°C.

摘要： 以针刺网胎无纬布为预制体,采用压力浸渍树脂/炭化工艺结合反应熔体浸渗法(RMI)快速制备C/C-SiC炭陶复合材料.研究了炭陶复合材料在RT～800°C时的热扩散系数、比热容和导热系数等热学性能参数和在RT～1000°C时的热膨胀系数.结果表明:X-Y向(平面方向)和Z向(厚度方向)的比热容和热膨胀系数呈非线性增大,而热扩散系数和导热系数则呈非线性降低;X-Y向的热扩散系数及导热系数明显大于Z向,表明炭陶材料呈各向异性;1000°C时X-Y向平均热膨胀系数为1.506×10-6/°C,低于Z向的平均热膨胀系数为3.666×10-6/°C.

摘要： 以针刺网胎无纬布为预制体,采用压力浸渍树脂/炭化工艺结合反应熔体浸渗法(RMI)快速制备C/C-SiC炭陶复合材料.研究了炭陶复合材料在RT～800°C时的热扩散系数、比热容和导热系数等热学性能参数和在RT～1000°C时的热膨胀系数.结果表明:X-Y向(平面方向)和Z向(厚度方向)的比热容和热膨胀系数呈非线性增大,而热扩散系数和导热系数则呈非线性降低;X-Y向的热扩散系数及导热系数明显大于Z向,表明炭陶材料呈各向异性;1000°C时X-Y向平均热膨胀系数为1.506×10-6/°C,低于Z向的平均热膨胀系数为3.666×10-6/°C.

摘要： 本发明提供了一种用于将金属材料、玻璃材料或陶瓷材料与树脂材料接合的方法，所述方法在它们将要应用的领域中没有限制，并且可以通过容易的程序形成坚固的接头。用于将金属材料、玻璃材料或陶瓷材料与树脂材料接合的方法的特征在于，在将金属材料、玻璃材料或陶瓷材料与树脂材料接触以接合的状态下，通过将树脂材料待接合部分加热直至在树脂材料中产生球等量直径为0.01至5.0mm的气泡的温度，进行接合。特别是，将激光束用作用于加热所述的接合部分的热源。

摘要： 本发明公开了一种快速填充连续纤维增强陶瓷基复合材料的致密化方法及陶瓷基复合材料，该方法在预浸件循环浸渍时，相邻两次浸渍液的粘度不同。本发明方法制取连续纤维增强陶瓷基复合材料，陶瓷产率达60％～80％)，循环周期，现在只需要6～8，最短3次(重复2次)。

摘要： 一种超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法及超高温碳化硅陶瓷基复合材料。本发明公开了一种超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，包括以下步骤：①将二维平纹碳化硅纤维布裁剪为方形；②将裁剪好的碳化硅纤维布叠层，并用碳化硅纤维缝合线缝合为一整体，定型得到碳化硅纤维预制体；③将碳化硅纤维预制体放入化学气相沉积炉中进行化学气相沉积，制备热解碳界面层；④将含有抗烧蚀组元的陶瓷粉体与前驱体溶液配制成浸渍浆料；⑤将③中的预制件在④中的浸渍液中真空高压浸渍；⑥将⑤中的预制件取出沥干后高压固化；⑦将⑥高压固化后的预制件高温裂解；⑧反复进行⑤～⑦步，直至预制体的重量变化小于目标值或设定值。本发明提高了碳化硅陶瓷基复合材料的抗氧化性能和抗烧蚀性能。

摘要： 本发明涉及一种陶瓷基复合材料细长薄壁管件制备方法及基于该方法的陶瓷基复合材料细长薄壁管件与应用，克服现有方法无法实现超长径比、超薄壁厚Cf/SiC或SiCf/SiC陶瓷基复合材料纤维预制体成型以及制备的Cf/SiC或SiCf/SiC陶瓷基复合材料因残余气孔率较大，无法达到堆外及入堆考核要求的问题。首先制备Cf/SiC或SiCf/SiC复材管件，作为目标管件的中间层；其次，将加工后的陶瓷基复合材料细长薄壁管件的中间层浸渍到SiC晶须浆料中，进行致密化；其次，在致密后的陶瓷基复合材料细长薄壁管件的中间层内壁和外壁分别制备SiC陶瓷内层及SiC陶瓷外层；最后对制备完成的管件内层及外层进行抛光。本发明制备的管件，气密性较高，满足气冷堆用燃料包壳管和压水堆用燃料包壳管相关考核应用要求。

摘要： 本发明涉及一种在碳纤维增强的陶瓷基体复合材料上制备基于硅化合物的钝化涂层的方法。该方法包括以下步骤：a)提供至少一个由碳纤维增强的陶瓷基体复合材料制备的工件；b)将待涂覆的工件放置在烘箱的密闭室中；c)在密闭室中放置预定的固体硅负载，避免硅和待涂覆的工件之间的直接接触；d)加热烘箱，在室内保持预定的中等真空或低真空条件，从而在密闭室内由硅负载产生硅蒸汽，硅蒸汽与工件表面上存在的一种或多种物质反应，导致形成包含所述一种或多种物质与硅的复合材料的表面涂层；e)选择真空分压、所述密闭室内的温度以及工件在硅蒸汽中的暴露时间，从而在所述工件上获得预定义厚度的表面涂层；以及f)在达到钝化涂层的预定义厚度之后，冷却工件。

摘要： 本发明公开了一种陶瓷基复合材料的测温方法及陶瓷基复合材料构件，方法具体包括以下步骤：S1、在待测温构件的表面加工连续的表面线槽和内斜孔；S2、将热电偶的测温端设置在所述内斜孔中，将连接所述测温端的导线设置在所述表面线槽中；S3、将高温陶瓷胶涂覆在所述表面线槽的表面，并至少覆盖所述导线和所述表面线槽之间的间隙。该陶瓷基复合材料的测温方法，通过在待测温构件的表面加工出连续的表面线槽和内斜孔，分别作为热电偶的测温端和连接导线的嵌入空间，再利用高温陶瓷胶填充热电偶与表面线槽间的缝隙并对热电偶实现覆盖，以提高高温陶瓷胶固定热电偶的能力，避免热电偶相对陶瓷基复合材料容易脱落的情况发生。

摘要： 本发明涉及到一种用于制备金属-陶瓷复合材料，特别是金属-陶瓷衬底的方法，该法中，作为复合组件的板状的陶瓷衬底与经氧化的金属薄片通过在保护气体气氛中加热到加工温度通过直接结合而互相复合。在此，复合组件被放入在封壳内构成的反应空间中，反应空间与外保护气体气氛通过封壳分隔开，或只通过小的开口截面与外保护气体气氛保持连通。

摘要： 本发明涉及到一种用于制备金属－陶瓷复合材料，特别是金属－陶瓷衬底的方法，该法中，作为复合组件的板状的陶瓷衬底与经氧化的金属薄片通过在保护气体气氛中加热到加工温度通过直接结合而互相复合。在此，复合组件被放入在封壳内构成的反应空间中，反应空间与外保护气体气氛通过封壳分隔开，或只通过小的开口截面与外保护气体气氛保持连通。

摘要： 本发明公开了一种多孔陶瓷复合材料及多孔陶瓷复合材料的制备方法，所述多孔陶瓷复合材料由40重量份至50重量份的石英混合粉、3重量份至8重量份的碳化硅纳米线以及43重量份至58重量份的辅助混合粉组成，并且碳化硅纳米线原位生长于多孔陶瓷复合材料中，通过以石英混合粉做为基础材料，能够降低陶瓷烧结温度，简化制备工艺，通过使得碳化硅纳米线原位生长于多孔陶瓷复合材料中，能够对多孔陶瓷复合材料的三维骨架进行增韧强化，使得多孔陶瓷复合材料制成的基体在装配时不易破损，使用寿命更长，安全性更高，并且碳化硅纳米线能够提高多孔陶瓷复合材料与金属发热膜的结合强度，使得雾化芯的可靠性更高。

摘要： 本发明提供了一种硅‑陶瓷复合材料及高性能防火硅‑陶瓷/云母复合材料的制备方法，硅‑陶瓷复合材料从成分上讲包括有机硅相和无机陶瓷相。其制备包括以下步骤：通过研磨工艺制备纳米陶瓷材料，之后利用溶剂热的方式将有机硅层包覆到纳米材料表面，得到最终的硅‑陶瓷复合材料。该方式一方面可以避免纳米材料的团聚，有利于在粘结剂中的分散，另一方面通过引入硅元素，能够在高温灼烧过程增强陶瓷相，使其具有更致密的结构，进一步起到隔离火焰的目的。此外，该复合材料进一步与云母材料复合，在有机硅作为粘结剂的体系中，经涂敷到耐火玻璃纤维布上，经高温交联固化，得到防火硅‑陶瓷/云母复合材料，通过添加增稠剂使其达到均匀稳定的目的。该方法制备的复合材料防火性能优，成本低易于规模化生产。