碳化硅纤维

摘要： 文章首先阐述了含锆碳化硅纤维国内外研究现状,接着介绍了含锆碳化硅纤维的制备方法,最后对含锆碳化硅纤维的高温性能进行了研究。

摘要： SiC纤维作为SiC_(f)/SiC复合材料的重要承载部分,在高温氧化环境下的微观结构演变和性能变化直接影响SiC纤维的实际应用。本文综述了SiC纤维的氧化机理和氧化模型、氧化行为的影响因素以及提高抗氧化性的方法。根据氧分压将SiC纤维的氧化行为分为被动氧化与主动氧化;氧化环境如水氧环境下的高温氧化加快了SiC纤维氧化层厚度的增加和裂纹的产生,致使SiC纤维的力学性能下降;SiC纤维的自身组成与微观结构也会对氧化结果产生各不相同的影响。本文对SiC纤维在高温环境下的应用具有一定的借鉴作用。

摘要： 碳化硅材料在航天工业中被用于热保护系统的超高温陶瓷复合材料.本文介绍了在高温氧化环境中使用的主要是碳化硅陶瓷复合材料,还分析了碳化硅的氧化过程和解决方案.碳化硅通常与碳纤维混合,用于非氧化物基体材料中,从而获得增强复合材料,在2600°C以上的温度下进行应用.进而,本文重点介绍了三代碳化硅纤维的发展以及简单说明了碳化硅纤维的两种商业制备方法.最后对碳化硅材料的抗氧化性和经济性上提出了一些展望.

摘要： 探讨碳化硅纤维的上浆性能.从碳化硅纤维上浆的研究现状、上浆剂的选择等方面进行阐述,采用环氧树脂对碳化硅纤维进行上浆,通过扫描电镜观察上浆后纤维的表观形态及纤维间的黏结状况,进而通过上机织造测试其织物性能.结果表明:采用环氧树脂上浆后碳化硅纤维表面毛丝量减少,集束性增加,各方面性能均满足织造要求和产品需求.认为:碳化硅纤维上浆还处于探索起步阶段,未来应针对高性能碳化硅织物开发新的上浆剂.

摘要： 长期以来,氧的存在一直被认为是降低碳化硅纤维耐高温性能和热稳定性的主要因素.实验表明,引入Be可以提高含氧量相对较高的SiCf的热氧化稳定性.通过化学分析,计算出含铍碳化硅纤维(SiCf(OBe))的分子式为SiC2.16O0.28Be0.02H9.39.X射线衍射结果表明,SiCf(OBe)主要由晶粒尺寸为1.5 nm的β-SiC、SiCxOv和石墨碳组成.在氩气氛下于1400 °C煅烧2h后,SiCf(OBe)的平均抗拉强度为1.2 GPa,提高了70％,在1300 °C的空气中热处理2h时,SiCr(OBe)的强度保持率可达50％,而普通SiCf仅保持20％.

摘要： 以聚碳硅烷纤维作为先驱丝,分别通过纯氧化交联、氧化-热交联、电子束辐射交联进行固化处理,制备出了3种型号的碳化硅纤维.采用元素分析仪分析了3种碳化硅纤维的化学组成,使用万能拉力试验机、X射线衍射、扫描电镜等分析方法研究了它们的耐热性能.结果显示:采用纯氧化交联和氧化-热交联固化方法制备得到的纤维样品氧含量较高,初始力学强度达到2.8 GPa,但是耐热性约1200～1300°C;采用辐射交联固化方法制备得到的纤维氧含量仅有1％左右,能够在1500°C左右的高温中保持稳定结构.本研究说明,不改变原丝配方,仅通过改变固化方式可以大幅度提高碳化硅纤维的耐热性能.

摘要： 纤维增强碳化硅复合材料具有优异的力学及热学性能被广泛应用在航空航天、核能、汽车、化工等诸多领域,特别是在光学反射镜方面有良好的应用前景.本文介绍了纤维增强碳化硅复合材料的特点以及其相对传统反射镜材料的优势,对比分析了不同纤维增强碳化硅复合材料制备工艺的优缺点,阐述了不同界面层对纤维的保护作用及对复合材料性能的影响,综述了国内外纤维增强碳化硅复合材料在光学反射镜领域的应用进展,最后总结了纤维增强碳化硅反射镜坯实现大规模应用所需进一步开展的研究方向.

摘要： NITE(nano-infiltration and transient eutectic)工艺作为一种制备碳化硅纤维增强碳化硅基(SiCf/SiC)复合材料的新方法,具备周期短、工艺简单、生产成本低等优点,制备出的复合材料基体致密、孔隙率低、不含残余硅,适用于1400°C及以上高温长时服役环境应用.目前,日本、美国等国家基于其成熟的第三代碳化硅纤维,对该技术开展了较为深入的研究,并在核能工业热交换器、航空发动机燃烧室衬套等领域进行了应用验证.本文针对NITE工艺从基本概念、工艺流程、制备的SiCf/SiC复合材料和构件考核验证及前景展望四方面进行综合阐述,以期为国内该工艺的发展及应用提供一定程度的参考.

摘要： 尾喷管等高温部件的雷达隐身问题是我国先进航空航天器发展的技术瓶颈之一.美欧等已将雷达隐身碳化硅纤维增强陶瓷基复合材料用于先进战机,对中国严密技术封锁.以居里温度高的钴对碳化硅纤维改性是提高其高温电磁性能的有效途径.本文发展了纳米钴溶胶的制备新路线,将其成功地引入到聚碳硅烷先驱体基体当中,制备出纳米钴粒子高度分散的Co-SiC纤维.研究结果表明,在钴溶胶的制备过程中,Co2(CO)8受热分解为活性钴中间体催化液态聚碳硅烷(LPCS)交联,使其分子量增加,最终形成以LPCS和多核羰基钴为复合体的溶胶粒子;在高温热解过程中,多核羰基钴完全分解并生成硅化钴.本文还研究了钴对碳化硅纤维的力学性能和吸波性能的影响规律.

摘要： 连续碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷基(SiCf/SiC)复合材料的压缩强度大于拉伸强度,依据线弹性弯曲理论,该材料的弯曲强度等于拉伸强度.力学性能测试结果显示该材料的弯曲强度大于拉伸强度.本文首先给出试验测得的SiCf/SiC复合材料的拉伸与压缩应力-应变曲线,然后根据试验数据建立一种压缩线性、拉伸双线性,并且压缩强度大于拉伸强度的材料力学模型,最后根据建立的力学模型计算该材料的弯曲强度.结果表明SiCf/SiC复合材料拉伸非线性以及压缩强度大于拉伸强度的力学特征导致了其弯曲强度大于拉伸强度.

摘要： 先驱体法制备的SiC纤维是高性能陶瓷基复合材料(CMC)的关键增强材料.在过去三十年里,已发展了三代SiC纤维.本文综述了三代SiC纤维制备工艺、组成结构和性能的发展变化情况,分析了SiC纤维的耐高温、抗氧化和高温抗蠕变性能与其组成和结构的相互关系,总结了提高纤维性能的总体思路和主要方法.

摘要： 先驱体法制备的SiC纤维是高性能陶瓷基复合材料(CMC)的关键增强材料.在过去三十年里,已发展了三代SiC纤维.本文综述了三代SiC纤维制备工艺、组成结构和性能的发展变化情况,分析了SiC纤维的耐高温、抗氧化和高温抗蠕变性能与其组成和结构的相互关系,总结了提高纤维性能的总体思路和主要方法.

摘要： 先驱体法制备的SiC纤维是高性能陶瓷基复合材料(CMC)的关键增强材料.在过去三十年里,已发展了三代SiC纤维.本文综述了三代SiC纤维制备工艺、组成结构和性能的发展变化情况,分析了SiC纤维的耐高温、抗氧化和高温抗蠕变性能与其组成和结构的相互关系,总结了提高纤维性能的总体思路和主要方法.

摘要： 先驱体法制备的SiC纤维是高性能陶瓷基复合材料(CMC)的关键增强材料.在过去三十年里,已发展了三代SiC纤维.本文综述了三代SiC纤维制备工艺、组成结构和性能的发展变化情况,分析了SiC纤维的耐高温、抗氧化和高温抗蠕变性能与其组成和结构的相互关系,总结了提高纤维性能的总体思路和主要方法.

摘要： 先驱体法制备的SiC纤维是高性能陶瓷基复合材料(CMC)的关键增强材料.在过去三十年里,已发展了三代SiC纤维.本文综述了三代SiC纤维制备工艺、组成结构和性能的发展变化情况,分析了SiC纤维的耐高温、抗氧化和高温抗蠕变性能与其组成和结构的相互关系,总结了提高纤维性能的总体思路和主要方法.

摘要： SiC纤维具有密度低、高强高模、耐高温及耐热冲击等特点,是一种防护性能优良的陶瓷纤维材料.采用SiC纤维织物结合Kevlar织物作填充层可以有效提升Whipple结构的防护性能,且效果明显优于等面密度的Nextel/Kevlar、玄武岩/Kevlar填充层,在空间碎片防护领域极具潜力.为推进其工程化应用,进一步改善SiCf/Kevlar填充Whipple结构的防护效果,本文从填充层位置、SiC与Kevlar织物组合比例对防护结构进行了初步优化设计.研究结果表明:当前板到填充层的距离S1等于填充层到后板的距离S2、织物组合比例为SiC×4+Kevlar×1时,防护结构的防护性能相对更优.

摘要： SiC纤维具有密度低、高强高模、耐高温及耐热冲击等特点,是一种防护性能优良的陶瓷纤维材料.采用SiC纤维织物结合Kevlar织物作填充层可以有效提升Whipple结构的防护性能,且效果明显优于等面密度的Nextel/Kevlar、玄武岩/Kevlar填充层,在空间碎片防护领域极具潜力.为推进其工程化应用,进一步改善SiCf/Kevlar填充Whipple结构的防护效果,本文从填充层位置、SiC与Kevlar织物组合比例对防护结构进行了初步优化设计.研究结果表明:当前板到填充层的距离S1等于填充层到后板的距离S2、织物组合比例为SiC×4+Kevlar×1时,防护结构的防护性能相对更优.

摘要： SiC纤维具有密度低、高强高模、耐高温及耐热冲击等特点,是一种防护性能优良的陶瓷纤维材料.采用SiC纤维织物结合Kevlar织物作填充层可以有效提升Whipple结构的防护性能,且效果明显优于等面密度的Nextel/Kevlar、玄武岩/Kevlar填充层,在空间碎片防护领域极具潜力.为推进其工程化应用,进一步改善SiCf/Kevlar填充Whipple结构的防护效果,本文从填充层位置、SiC与Kevlar织物组合比例对防护结构进行了初步优化设计.研究结果表明:当前板到填充层的距离S1等于填充层到后板的距离S2、织物组合比例为SiC×4+Kevlar×1时,防护结构的防护性能相对更优.

摘要： 制造在石墨等碳基材的表面致密且均匀地包覆有碳化硅覆膜的碳化硅包覆碳基材。其特征在于，包括：准备在表面具有由没有悬空键的SP

摘要： 一种碳化硅外延基板的制造方法，其包括：在碳化硅单晶基板上外延生长第一层的步骤(S1)；和在所述第一层的最外表面形成第二层的步骤(S2)，所述第二层具有不同于所述第一层的化学组成或密度。所述第二层的厚度对所述第一层的厚度的比率大于0％且小于等于10％。

摘要： 一种具有主表面(第二主表面(2A))的碳化硅外延衬底(10)，其包含：基础衬底(1)，以及形成在所述基础衬底(1)上并包括所述主表面(第二主表面(2A))的碳化硅外延层(2)，所述第二主表面(2A)具有0.6nm或更低的表面粗糙度，在包括所述主表面(第二主表面(2A))的表面层处的所述碳化硅外延层(2)中的氮浓度的所述碳化硅外延衬底(10)平面内的标准偏差与在所述表面层处所述碳化硅外延层(2)中的氮浓度的所述碳化硅外延衬底(10)平面内的平均值之比，为15％或更低。

摘要： 制造在石墨等碳基材的表面致密且均匀地包覆有碳化硅覆膜的碳化硅包覆碳基材。其特征在于，包括：准备在表面具有由没有悬空键的SP

摘要： 一种碳化硅外延基板的制造方法，其包括：在碳化硅单晶基板上外延生长第一层的步骤(S1)；和在所述第一层的最外表面形成第二层的步骤(S2)，所述第二层具有不同于所述第一层的化学组成或密度。所述第二层的厚度对所述第一层的厚度的比率大于0％且小于等于10％。

摘要： 本发明一实施方式中的碳化硅晶锭(1)包括分别含有供体或受体、且交替配置的多个第一结晶层(3)和多个第二结晶层(4)，第二结晶层(4)中的供体或受体的浓度大于与其上部或下部相接的第一结晶层(3)中的供体或受体的浓度。

摘要： 一种制造碳化硅衬底的方法，包括以下步骤。制备具有第一主表面(80a)、第二主表面(80b)以及第一侧端部(80c)的碳化硅单晶衬底(80)，第二主表面(80b)与第一主表面(80a)相反，第一侧端部(80c)将第一主表面(80a)和第二主表面(80b)彼此连接，第一主表面(80a)的宽度(D)的最大值大于100mm。碳化硅外延层(81)形成为与第一侧端部(80c)、第一主表面(80a)以及第一主表面(80a)和第一侧端部(80c)之间的边界(80d)接触。去除形成为与第一侧端部(80c)和边界(80d)接触的碳化硅外延层(81)。因此，可抑制形成在碳化硅衬底上的二氧化硅层中产生的破裂。

摘要： 本发明提供能够得到具备表面缺陷等少、高品质的碳化硅单晶薄膜的外延碳化硅晶片的碳化硅单晶基板的制造方法以及碳化硅单晶基板。具备表面缺陷等少、高品质的碳化硅单晶薄膜的外延碳化硅晶片用碳化硅单晶基板的制造方法是：通过研磨速度为100nm/小时以下的CMP(化学机械研磨)法对碳化硅单晶基板的表面进行研磨来将表面除去100nm以上的厚度，使直径为0.5μm以上且1.5μm以下并且深度为50nm以上且500nm以下的大致圆形状的坑为1个/cm

摘要： 本发明公开了一种碳化锆、碳化硅纳米复合纤维增强碳化硅纤维及其制备方法，包括步骤：采用共聚溶胶法制备得到锆英石/酚醛树脂纳米复合纤维；之后进行处理得到锆英石/酚醛树脂/聚碳硅烷复合纤维精料；再进行熔融纺丝和不熔化处理，得到交联纤维；之后进行烧结，得到碳化锆、碳化硅纳米复合纤维增强碳化硅纤维。本发明在先驱体中引入锆、硅和碳元素，在烧结过程中再次引入氢气还原锆英石，使锆英石和酚醛树脂中碳反应生成碳化锆和SiC纳米纤维；同时氢气能减少SiC纤维中的氧气含量；制得的碳化锆和SiC纳米纤维增强SiC纤维力学性能好，耐高温性能极佳；在1200°C空气环境中处理50h后，强度保留率仍能达到85％以上。

摘要： 本发明公开了一种碳化锆、碳化硅纳米复合纤维增强碳化硅纤维及其制备方法，包括步骤：采用共聚溶胶法制备得到锆英石/酚醛树脂纳米复合纤维；之后进行处理得到锆英石/酚醛树脂/聚碳硅烷复合纤维精料；再进行熔融纺丝和不熔化处理，得到交联纤维；之后进行烧结，得到碳化锆、碳化硅纳米复合纤维增强碳化硅纤维。本发明在先驱体中引入锆、硅和碳元素，在烧结过程中再次引入氢气还原锆英石，使锆英石和酚醛树脂中碳反应生成碳化锆和SiC纳米纤维；同时氢气能减少SiC纤维中的氧气含量；制得的碳化锆和SiC纳米纤维增强SiC纤维力学性能好，耐高温性能极佳；在1200°C空气环境中处理50h后，强度保留率仍能达到85％以上。