摘要：聚合物转化陶瓷(polymer derived ceramics,PDCs)制备技术简单,烧结温度低,可设计性强,40年来得到了极大的发展。本文综述了多孔PDCs的研究进展,包括模板法、发泡法、冷冻铸造技术、增材制造技术等制备方法;此外,还对陶瓷前驱体如聚碳硅烷、聚硅氧烷、聚硅氮烷等分子侧链设计以调整陶瓷产物的组成、微结构、力学性能等的研究现状进行了综述;提出未来发展的方向是增材制造技术制备多孔 PDCs及陶瓷前驱体分子层面的设计。

摘要：2D-SiCf/SiC复合材料是航空航天领域热端构件的关键材料。材料抗拉强度的统计分布规律在构件的设计与分析中发挥着重要作用。本文测试了化学气相渗透方法制备的2D-SiCf/SiC的室温和1 200℃的抗拉强度,并使用扫描电子显微镜进行了断口形貌分析。采用Weibull分布、正态分布和对数正态分布等三种模型分析了测试结果,并根据Anderson-Darling检验方法进行了检验。结果表明,Weibull分布对2D-SiCf/SiC抗拉强度拟合优于正态分布和对数正态分布。根据Weibull模数大小,1 200℃抗拉强度的分散性大于室温抗拉强度的分散性。利用二参数Weibull分布精确预测了2D-SiCf/SiC室温和1 200℃抗拉强度。分析表明2D-SiCf/SiC抗拉强度的分散性主要来源于纤维/基体界面结合强度和纤维强度的分散性。

摘要：对先驱体转化法制备碳化硅陶瓷产率问题进行了综述。针对先驱体转化法陶瓷产率低的问题,从陶瓷先驱体的设计、先驱体的交联工艺、裂解工艺以及活性填料的添加等方面分析了影响陶瓷产率的各种因素,总结出提高陶瓷产率的措施,最后提出今后进一步研究的方向。

摘要：采用有限元计算方法,研究了CVI反应器内部的流场特征。对于形状简单的构件,构件的放置方式和阵列对气体的流动状态具有显著的影响。与横向阵列相比,纵向阵列能充分保证构件沿其长度方向流场均匀性,减小回流现象;在反应器中,随着纵向阵列试样数量的增加和分布均匀性的提高,气体流动速度增大,流场均匀性提高。减少反应器内部的自由空间,是提高流场品质和化学气相沉积效果的关键。基于减少反应器内部的自由空间的原则,针对杯形复杂构件,提出了通过加入与其几何形状相适应的导流板工装,有效避免了在构件内部和外部形成回流区,实现流场的优化设计。

摘要：C/C复合材料CVI制备工艺过程的本质繁杂性限制了该材料的广泛应用.尝试利用人工神经网络技术对该工艺过程进行辨识与仿真,采用Levenberg—Marquardt算法建立了通用的CVI工艺神经网络模型.根据CVI工艺复杂、参数众多等特点,结合有限元技术及工艺实验从教师样本处理、网络拓扑结构设计和学习参数调整等方面对网络学习算法作了进一步的改进.通过对等温CVI样本集的学习,初步建立了管类零件等温CVI工艺知识库.结果表明:该模型可以挖掘样本蕴含的领域知识,不仅可以对单个工艺参数的时间效应进行预测和分析,而且可以分析任意两个工艺参数对致密化过程的偶合作用.

摘要：随着电子产品的广泛应用,电磁波泄露和干扰成为普遍问题,迫切需要发展新一代高性能吸波材料。SiC陶瓷及陶瓷基复合材料具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、高强度、低密度、介电性能可设计等优异特性,是极具潜力的吸波型热结构材料。化学气相渗透和先驱体转化陶瓷法可实现陶瓷材料的微结构设计,是制备高性能吸波型热结构陶瓷的主要方法,日益受到关注。本文综述了吸波型热结构陶瓷的设计与制备方法及其吸波机理。

摘要：以三维针刺碳毡作为预制体,通过化学气相渗透(CVI)工艺,制备了密度约为1.50～1.60g/cm3的半成品C/SiC复合材料板材,然后采用专用磨具在半成品复合材料板上按照指定的取样方式切割出螺杆与头部毛坯,并分别对螺杆和头部攻丝,将两者装配在一起形成半成品螺栓,对半成品螺栓CVI致密化并在其表面制备SiC抗氧化涂层,制备出低成本的3D针刺C/SiC复合材料螺栓。提出了C/SiC复合材料螺栓力学性能的测试方法,通过自行设计的夹具,对所制备螺栓的力学性能进行了测试表征,并利用扫描电子显微镜(SEM),对C/SiC复合材料螺栓的拉伸断口形貌进行了观测。结果表明,所制备的螺栓具有较好的抗拉和抗剪能力,室温下螺栓的抗拉强度和剪切强度分别为151.7 MPa和85.6MPa。

摘要：简述了TiAlN涂层的应用领域、氧化机理以及采用磁控溅射制备该涂层的方法,分析了制备过程中N2分压、Al靶功率以及基体温度对涂层抗氧化性能的影响规律。同时指出了致密、膜基结合力高的涂层具有较高的抗氧化性;加入其他合适元素和合理设计过渡层不仅可以提高涂层与基体的物理匹配程度,减小内应力,同时也可提高膜基结合力,改善涂层的热力学稳定性及抗氧化性能,将成为今后的研究趋势。

摘要：采用树脂结合剂金刚石砂轮,通过对2D-C/SiC复合材料高速深磨磨削加工,并对磨削表面形貌和亚表面损伤进行了观察。提出了2D-C/SiC摩擦层(表面)的磨削力理论公式,讨论了磨削加工用量对磨削力和磨削力比的影响。实验结果表明,2D-C/SiC复合材料的高速深磨材料去除机制与其自身的微观结构相关,既不同于塑性材料,也不同于普通脆性材料,而是以脆性断裂去除为主。

摘要：对比分析了C/C和C/SiC刹车材料的力学性能和摩擦磨损性能。结果表明,C/SiC刹车材料的力学性能比C/C的高,而且C/SiC刹车材料克服了C/C静态摩擦系数低和湿态摩擦性能严重衰减的不足,说明C/SiC刹车材料是一种新型高性能刹车材料。以C/C复合材料为基础,在深入分析机轮刹车盘服役环境特点的基础上,探讨了C/SiC刹车材料的力学性能、热物理性能、摩擦磨损性能、复合材料结构和制造工艺等方面的优化设计途径和方法,为实现材料微结构-力学性能-摩擦磨损性能的协同设计与制造奠定基础。