一、溶膠-凝膠法Al_2O_3涂層碳纖維的制備與表征（論文文獻(xiàn)綜述）
錢宏[1]（2020）在《釔硅酸鹽改性輕質(zhì)防隔熱復(fù)合材料的制備與性能研究》文中認(rèn)為隨著可重復(fù)使用軌道飛行器的飛行速度不斷加快,其對熱防護(hù)材料提出的要求也日益嚴(yán)格,在這一背景下,輕質(zhì)防隔熱復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生,它結(jié)合了隔熱層輕質(zhì)、氣孔率高、熱導(dǎo)率低和防熱層耐溫高、抗燒蝕性能好、抗氧化性能好的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)了防隔熱一體化。本文進(jìn)行了多孔隔熱層和致密防熱層的組分優(yōu)選、工藝優(yōu)化和性能評價,提出了一種新型輕質(zhì)防隔熱復(fù)合材料的制備方法,為未來熱防護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐。針對隔熱層,優(yōu)選了針刺碳纖維編織體作為隔熱基體,并在編織體碳纖維表面制備了C/SiO2復(fù)合涂層以解決其抗氧化性能差的問題,其中SiO2涂層具有優(yōu)異的抗氧化性能和較低的熱導(dǎo)率,不僅可以在高溫有氧環(huán)境中抑制碳纖維的氧化,還能降低隔熱層的熱導(dǎo)率,而C涂層則能夠防止碳纖維和SiO2涂層在高溫下發(fā)生碳熱還原反應(yīng)。本文探究了葡萄糖溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、水熱反應(yīng)溫度和水熱反應(yīng)時間對C涂層微觀組織結(jié)構(gòu)的影響,并據(jù)此優(yōu)選了工藝參數(shù),在碳纖維表面制備了C涂層,在此基礎(chǔ)上,探究了TEOS質(zhì)量分?jǐn)?shù)、水/乙醇摩爾比和溶膠-凝膠時間對SiO2涂層微觀組織結(jié)構(gòu)的影響,并優(yōu)化了SiO2涂層的制備工藝,最終獲得了輕質(zhì)、氣孔率高且壓縮性能較好的含C/SiO2復(fù)合涂層碳纖維編織體。對不同組分編織體的靜態(tài)氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相較于原始碳纖維編織體,含C/SiO2復(fù)合涂層碳纖維編織體在1200℃有氧氣氛下的失重率減少了30%,這說明引入C/SiO2復(fù)合涂層能夠有效提升隔熱層的抗氧化性能。針對防熱層,優(yōu)選了耐溫高、抗燒蝕性能好和抗氧化性能好的釔硅酸鹽作為致密層材料,但由于其燒結(jié)溫度較高,因此為了防止碳纖維在致密層高溫?zé)Y(jié)過程中發(fā)生結(jié)構(gòu)損傷,本文提出了將含SiO2涂層Y2O3粉體配制成漿料后通過漿料浸漬燒結(jié)法在碳纖維編織體表層制備釔硅酸鹽致密層的方法,以降低釔硅酸鹽致密層的燒結(jié)溫度。本文通過工藝優(yōu)化后的溶膠-凝膠法在Y2O3粉體表面制備了SiO2涂層,并探究了含SiO2涂層的Y2O3粉體燒結(jié)的影響因素,確定了釔硅酸鹽的最佳燒結(jié)工藝參數(shù),在此基礎(chǔ)上,通過漿料浸漬燒結(jié)法在碳纖維編織體表層制備了釔硅酸鹽致密層。探究了含2次和5次漿料浸漬燒結(jié)致密層的復(fù)合材料的微觀組織結(jié)構(gòu)、抗氧化性能和抗燒蝕性能,靜態(tài)氧化分析結(jié)果表明了釔硅酸鹽致密層能夠大幅提升復(fù)合材料的抗氧化性能,其在1200℃有氧條件下仍然保持高達(dá)80%的質(zhì)量分?jǐn)?shù),且致密層可以在有氧燒蝕環(huán)境中對編織體起到一定的防護(hù)作用,尤其是5次漿料浸漬燒結(jié)后的致密層能夠在1000℃下對基材提供長達(dá)100min的有效保護(hù)。
耿廣仁[2]（2020）在《氧化鋁基纖維/氧化鋁復(fù)合材料的制備及其性能研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理陶瓷基復(fù)合材料是一類極具潛力的可應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域的耐高溫材料,具有高強(qiáng)度、抗高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)。其中,氧化鋁陶瓷兼具優(yōu)異的抗熱震性能及抗氧化性能,使其在高溫環(huán)境中表現(xiàn)出色,但氧化鋁陶瓷脆性大、韌性差的致命缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了其廣泛的應(yīng)用。而連續(xù)纖維增強(qiáng)氧化鋁陶瓷基復(fù)合材料的出現(xiàn)則可以解決氧化鋁陶瓷容易發(fā)生脆性斷裂的致命問題,在航空航天等高溫工程領(lǐng)域和熱防護(hù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文研究了氧化鋁前驅(qū)體溶膠的制備工藝,特別是AlCl3·6H2O、H2O、EtOH的用量對溶膠物化性質(zhì)的影響。確定了前驅(qū)體溶膠最佳原料質(zhì)量比:m（EtOH）:m（H2O）:m（AlCl3·6H2O）=5:6:7,制備的前驅(qū)體溶膠粘度為13.2 mPa·s,固含量為23.8%、陶瓷產(chǎn)率為13.5%。對900、1000、1100、1200oC熱處理后的溶膠的物相分析發(fā)現(xiàn),經(jīng)過900和1000oC熱處理的前驅(qū)體溶膠表現(xiàn)為無定型態(tài);經(jīng)過1100oC及以上溫度熱處理的前驅(qū)體溶膠則完全轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Al2O3相,衍射峰突出,特征峰明顯,結(jié)晶度好。研究了氧化鋁陶瓷料漿的制備工藝,特別是Al2O3粉、H2O、PAM的用量對陶瓷料漿物化性質(zhì)的影響。確定了氧化鋁陶瓷料漿最佳原料配比:m（Al2O3）:m（H2O）:m（PAM）=500:150:4,制備的陶瓷料漿粘度為310 m Pa·s,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%,pH值為10.6,且氧化鋁粉體分散均勻、懸浮性好,12 h放置后未發(fā)生明顯的分層現(xiàn)象,是用于前期提高浸漬效率理想的氧化鋁陶瓷料漿。研究了兩種氧化鋁基陶瓷纖維預(yù)制體對氧化鋁復(fù)合材料性能的影響。密度相同的針刺莫來石纖維預(yù)制體增強(qiáng)氧化鋁復(fù)合材料（Muf/Al2O3）和三維四向鋁硅纖維預(yù)制體增強(qiáng)氧化鋁復(fù)合材料（Al-Sif/Al2O3）的彎曲強(qiáng)度分別為110.57 MPa和98.13 MPa,斷裂韌性分別為2.21 MPa·m1/2和1.96 MPa·m1/2。結(jié)果表明,Muf/Al2O3復(fù)合材料力學(xué)性能要優(yōu)于Al-Sif/Al2O3復(fù)合材料。對復(fù)合材料致密化過程的研究發(fā)現(xiàn),復(fù)合材料的致密度和強(qiáng)度隨浸漬次數(shù)的增加而明顯提高,且隨著循環(huán)浸漬次數(shù)的增加,復(fù)合材料的浸漬效率逐漸降低,但在浸漬次數(shù)達(dá)到25～28次時則到達(dá)上限。同時由于溶膠的陶瓷產(chǎn)率較低,導(dǎo)致復(fù)合材料的制備周期較長,需要經(jīng)歷長達(dá)二十幾次的循環(huán)浸漬過程。由于氧化鋁基纖維與氧化鋁陶瓷基體的化學(xué)相容性較好,二者在高溫階段容易發(fā)生強(qiáng)結(jié)合現(xiàn)象,導(dǎo)致在高溫應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)脆性斷裂現(xiàn)象。針對此問題對氧化鋁基纖維/氧化鋁復(fù)合材料的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化,分別選取了PyC和LaPO4作為纖維界面,以使纖維與基體之間形成弱結(jié)合,使纖維起到增韌補(bǔ)強(qiáng)的作用。研究表明,PyC界面對復(fù)合材料力學(xué)性能的提升相較于LaPO4界面更為明顯,PyC-Muf/Al2O3復(fù)合材料的密度達(dá)到2.19 g/cm3,彎曲強(qiáng)度為123.86 MPa,壓縮強(qiáng)度為170.51 MPa,斷裂韌性達(dá)到了6.8MPa·m1/2,且斷裂時從脆性斷裂行為變?yōu)轫g性斷裂行為,增韌效果明顯。而LaPO4-Muf/Al2O3復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、斷裂韌性則分別為102.56 MPa、140.43MPa、5.3 MPa·m1/2,增韌幅度略低于PyC-Muf/Al2O3復(fù)合材料。雖然LaPO4界面抗氧化性更好,但在纖維包覆度、力學(xué)性能提升方面,PyC界面表現(xiàn)更為優(yōu)異,在致密化以后基體也能對碳界面起到隔絕空氣的作用,降低了氧氣對PyC界面的影響。
潘洪瑩[3]（2020）在《碳化硅/地質(zhì)聚合物復(fù)合材料的界面調(diào)控與性能研究》文中研究指明地質(zhì)聚合物（簡稱“地聚物”）是由硅氧四面體和鋁氧四面體聚合而成的具有非晶態(tài)和準(zhǔn)晶態(tài)特征的三維網(wǎng)絡(luò)凝膠體,其作為一種新型綠色環(huán)保建筑材料已經(jīng)得到一定的發(fā)展和應(yīng)用。然而,對于地聚物的研究開發(fā),目前還不成熟,其中在力學(xué)性能的研究還有待深入,同時其耐高溫性能以及吸波性能依舊缺乏實(shí)驗(yàn)研究與驗(yàn)證。碳化硅晶須（簡稱SiCw）是寬帶隙半導(dǎo)體陶瓷纖維,強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好,電導(dǎo)率和介電性能可調(diào)可控,因此開發(fā)SiCw增韌地聚物復(fù)合材料在高溫結(jié)構(gòu)、室內(nèi)吸波材料和墻體防護(hù)領(lǐng)域具有重要研究價值。針對已有的研究分析表明,目前對于SiCw/地聚物復(fù)合材料的研究主要存在幾個問題:一方面,SiCw的分散和表面涂層對復(fù)合材料制備和界面調(diào)控起關(guān)鍵的作用,而引入界面涂層是否能有效提高地聚物復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐高溫性能,尚未見報道;另一方面,目前已有很多關(guān)于吸波材料電磁波吸收性能的研究,但更多的是針對軍事國防安全方面的雷達(dá)吸波,而關(guān)于其在民用方面,包括室內(nèi)吸波材料及墻體整體式結(jié)構(gòu)式防護(hù)方面幾乎沒有,SiCw是制備吸波材料的重要組分,將SiCw應(yīng)用到地聚物材料中對于其吸波性能是否有所改善仍待進(jìn)行研究。本文在回顧了地聚物及纖維增韌地聚物復(fù)合材料研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了致密、均勻的SiCw/地聚物復(fù)合材料,研究了SiCw在水介質(zhì)中的分散行為,確定了其穩(wěn)定分散條件;引入球磨分散工藝,制備了均勻且力學(xué)性能優(yōu)越的SiCw/地聚物原料復(fù)合粉體;采用熱處理和溶膠-凝膠法對SiCw進(jìn)行了改性處理,進(jìn)而分析SiCw/地聚物復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐高溫性能和吸波性能,研究SiCw在地聚物中的強(qiáng)韌化機(jī)理,揭示制備工藝-界面-性能之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）研究了SiCw摻量、分散工藝對SiCw/礦渣基地聚物復(fù)合材料顯微結(jié)構(gòu)以及室溫力學(xué)性能的影響,同時還研究了SiCw和不同分散工藝對礦渣基地聚物早期水化反應(yīng)程度、水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與組成的影響。結(jié)果表明,采用適量分散劑AMP-95并結(jié)合適當(dāng)機(jī)械分散手段能夠保證SiCw在水基溶液中的分散穩(wěn)定性;地聚物的抗折強(qiáng)度隨著SiCw摻量的增加先增大再減小,其中,提高復(fù)合材料彎曲性能的最佳晶須摻量為1%,同比沒摻晶須的試件提高了63%;將SiCw、礦渣以及適量分散劑在球磨分散的工藝下制成混合粉體能夠保證地聚物復(fù)合材料室溫力學(xué)性能最優(yōu)的同時,也能避免晶須的二次團(tuán)聚;由于SiCw的高比表面積,SiCw作為成核點(diǎn)加速了復(fù)合材料的水化反應(yīng),同時SiCw的分散效果越好,越能促進(jìn)復(fù)合材料的水化反應(yīng)。（2）研究了SiCw改性前后的微觀組織形貌、表面的化學(xué)狀態(tài)以及與涂層的界面化學(xué)鍵合性質(zhì)。結(jié)果表明,采用熱處理方式（800℃-1h）對SiCw表面進(jìn)行輕度氧化后發(fā)現(xiàn),晶須表面Si-O鍵增多,而表面Si-C、C-C鍵相對減少,O元素均勻地分布在了晶須的表面;以尿素和硼酸為前驅(qū)體,通過溶膠-凝膠法并在850℃下成功地制備了BN涂層,得到的BN涂層為h-BN,厚度約為0.2μm;采用硝酸鋁水解法制取鋁溶膠來涂覆SiCw,分別在800℃和950℃下在晶須表面制備了γ-Al2O3和α-Al2O3涂層,γ-Al2O3涂層結(jié)構(gòu)疏松,α-Al2O3涂層結(jié)構(gòu)致密,兩種涂層平均厚度為0.2～0.3μm;涂層與晶須之間的界面為化學(xué)結(jié)合,且均是通過橋氧聯(lián)接的化學(xué)鍵結(jié)合。（3）研究了不同改性處理后的SiCw對SiCw/地聚物復(fù)合材料耐高溫性能和常溫時的吸波性能的影響規(guī)律及其機(jī)制。結(jié)果表明,在900℃高溫后,只有SiC/GP和SiC/BN/GP這兩組試樣保持完整,且兩組的抗折強(qiáng)度分別為室溫時的84.8%和92.7%,可見,未改性的SiCw/地聚物復(fù)合材料和經(jīng)BN涂層改性后的SiCw/地聚物復(fù)合材料至少可耐600～900℃的高溫;900℃處理后地聚物力學(xué)性能下降的根本原因是地聚物的水化產(chǎn)物-水化硅酸鈣凝膠逐漸分解,并生成片沸石等新的晶相產(chǎn)物;晶須的偏轉(zhuǎn)、橋聯(lián)和拔出作用是SiCw/地聚物復(fù)合材料的主要增韌機(jī)理,經(jīng)BN涂層改性后的SiCw對地聚物的增韌效果最好,原因是BN界面實(shí)現(xiàn)了載荷從基體向晶須的傳遞,從而促進(jìn)了晶須拔出作用;SiCw/地聚物復(fù)合材料具備電磁波損耗能力,相對于純地聚物,SiCw/地聚物復(fù)合材料在X波段下對電磁波的有效吸收帶寬增加了0.26～1GHz;SiCw的不同改性處理也對SiCw/地聚物復(fù)合材料的吸波性能產(chǎn)生影響,SiC/BN/GP試樣的吸波性能最好,在X波段下,其最低反射系數(shù)為-55.4dB,有效吸收帶寬為4.11GHz,相對于未改性的SiC/GP,增加了0.74GHz。
張博[4]（2020）在《Al2O3界面涂層和CNTs引入對PyC基體組織結(jié)構(gòu)與性能的影響》文中認(rèn)為C/C復(fù)合材料具有低密度、高比強(qiáng)度、高比模量,耐摩擦、耐燒蝕及超高的高溫強(qiáng)度保持率等,被廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。在具備上述優(yōu)異性能的同時,C/C復(fù)合材料還存在組織結(jié)構(gòu)不均勻,力學(xué)性能低等突出問題。從宏觀上來講,C/C復(fù)合材料的強(qiáng)度來源于增強(qiáng)體強(qiáng)度,基體強(qiáng)度和界面結(jié)合強(qiáng)度三個方面,由于實(shí)驗(yàn)所采用的纖維強(qiáng)度一定,故本論文從界面結(jié)合強(qiáng)度和基體強(qiáng)度兩方面進(jìn)行研究,觀察其對復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。一方面通過高溫?zé)崽幚砑凹尤階l2O3涂層對復(fù)合材料的界面進(jìn)行改善,另一方面,采用石英纖維氈作為預(yù)制體制備熱解碳基體,再利用CNTs對熱解碳基體進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)及力學(xué)性能改善。采用TG-CVI法,以液化氣為碳源前驅(qū)體,氮?dú)鉃橄♂寶怏w制備復(fù)合材料,通過PLM、VGT、SEM、XRD等分析手段和三點(diǎn)彎曲、斷裂韌性及拉伸等測試方法對復(fù)合材料界面和CNTs改性熱解碳基體微觀組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響進(jìn)行了研究,主要工作和結(jié)果如下:（1）以針刺網(wǎng)胎為預(yù)制體制備C/C復(fù)合材料,研究了1600℃,4h高溫?zé)崽幚眍A(yù)制體對C/C復(fù)合材料微觀組織結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果表明:對于Cf/C和C1600/C復(fù)合材料,其組織結(jié)構(gòu)均為SL;預(yù)制體經(jīng)過熱處理后其三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度從76.89MPa下降到57.55MPa,降低了25%,但是斷裂韌性從0.938MPa·m1/2上升到2.141MPa·m1/2,提高了128%。（2）在經(jīng)過高溫?zé)崽幚眍A(yù)制體纖維表面涂覆Al2O3涂層后,C1600-Al2O3/C基體的組織結(jié)構(gòu)變?yōu)镽L,表明Al2O3涂層能夠誘導(dǎo)熱解碳基體的組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。同時Al2O3界面涂層的引入改善了復(fù)合材料的FMBS,使其斷裂韌性從Cf/C的0.938MPa·m1/2增加到C1600-Al2O3/C的3.061 MPa·m1/2,提高了226%。通過界面改性及基體組織結(jié)構(gòu)的誘導(dǎo),C1600-Al2O3/C得到了良好的纖維與基體的界面結(jié)合強(qiáng)度和基體中石墨烯片層之間的結(jié)合強(qiáng)度。但是,抗彎強(qiáng)度的高低主要受C/C復(fù)合材料最終密度的影響。（3）石英纖維增強(qiáng)熱解碳復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)為SL,其界面結(jié)合強(qiáng)度較強(qiáng),復(fù)合材料和熱解碳基體均表現(xiàn)出脆性斷裂行為,且抗彎強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度較低。PVA改性后的石英纖維增強(qiáng)熱解碳復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)為RL,同時也具有較強(qiáng)的界面結(jié)合強(qiáng)度,力學(xué)性能略有改善。與前兩種復(fù)合材料相比,經(jīng)過PVA分散均勻的CNTs溶液處理后的石英纖維增強(qiáng)熱解碳復(fù)合材料具有相對較弱的界面結(jié)合強(qiáng)度,而且顯著提升了其抗彎強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。隨機(jī)取向的CNTs增強(qiáng)的PyC微復(fù)合材料可解釋偽ISO結(jié)構(gòu)的生成,并有助于改善PyC基體的力學(xué)性能。（4）界面結(jié)合強(qiáng)度和纖維與基體之間的相對強(qiáng)度極大地影響了石英纖維增強(qiáng)的熱解碳復(fù)合材料的力學(xué)性能:較低的纖維體積分?jǐn)?shù)以及較強(qiáng)的界面結(jié)合強(qiáng)度導(dǎo)致纖維對復(fù)合材料抗彎強(qiáng)度的增強(qiáng)作用有限。相比之下,相同的纖維體積分?jǐn)?shù)以及較弱的界面結(jié)合強(qiáng)度,使纖維能夠充分發(fā)揮對復(fù)合材料抗彎強(qiáng)度的增強(qiáng)作用。（5）較高的纖維體積分?jǐn)?shù)以及較弱的界面結(jié)合強(qiáng)度使基體具有更高的力學(xué)性能,導(dǎo)致纖維對復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度的增強(qiáng)作用有限,而相同的纖維體積分?jǐn)?shù)以及較強(qiáng)的界面結(jié)合強(qiáng)度,使纖維能夠充分發(fā)揮對復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度的增強(qiáng)作用。
王旭[5]（2020）在《溶膠凝膠法制備碳纖維抗氧化陶瓷涂層及復(fù)合材料研究》文中研究表明碳纖維因具有較低的密度,以及在2000℃以上的惰性氣氛中仍能保持良好機(jī)械性能等優(yōu)點(diǎn)被航空航天領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注。但因其在高溫有氧環(huán)境中無法發(fā)揮自身的優(yōu)異性能,選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ岣咛祭w維的高溫抗氧化性能顯得尤為重要,制備抗氧化涂層被認(rèn)為是有效手段之一。文章首先對碳纖維進(jìn)行了表面改性處理,后采用溶膠-凝膠法制備了SiO2涂層和SiO2/ZrO2梯度涂層,分別探究了制備過程中各工藝參數(shù)對陶瓷涂層性能的影響。最后制備了抗氧化陶瓷涂層碳纖維增強(qiáng)硼酚醛樹脂基復(fù)合材料,并探究了陶瓷涂層對復(fù)合材料整體性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),液相氧化處理可有效增加碳纖維表面溝槽。在SiO2涂層制備過程中,酸催化更有利于涂層生成;正硅酸乙酯、水和乙醇為反應(yīng)原料,最佳水酯比為1:5,該比例制得的SiO2涂層可以更加均勻連續(xù)的包覆碳纖維,同時具有更好的結(jié)晶程度,最佳醇酯比為1:1;實(shí)驗(yàn)表明在50℃時膠液粘度為2.55m Pa·s,在此條件下制備得到的涂層厚度為0.263μm,此時凝膠時間約為3天;乙酰丙酮作為穩(wěn)定劑添加在溶液中,將SiO2涂層碳纖維的初始氧化溫度由614.5℃提高至686℃。制得ZrO2涂層,確定催化劑H2O2與前驅(qū)體氧氯化鋯的最佳摩爾比為6,在這一比例下溶膠的p H值為3.5,黏度為2.69 m Pa·s,最佳涂覆次數(shù)為5次,此時涂層厚度為0.352μm。制備SiO2/ZrO2梯度涂層時,TG測試結(jié)果表明分別將SiO2溶膠和ZrO2溶膠以摩爾比為1:0、3:1、1:1、1:3、0:1混合制備成梯度溶膠時制得涂層性能最佳,此時梯度涂層碳纖維的氧化失重率為47.81%。加入乙酰丙酮作為穩(wěn)定劑后試樣的失重率降低了17.27%,初始氧化溫度提高了45℃。研究表明,乙酰丙酮作為穩(wěn)定劑添加在溶膠體系中可以對烴基氧化物的功能基團(tuán)進(jìn)行包裹,從而降低其水解反應(yīng)和凝聚作用,對溶膠-凝膠法起到改性作用。陶瓷涂層的制備有利于提升碳纖維的高溫抗氧化能力,與空白碳纖維樣品相比,SiO2涂層的制備將殘重率提高了15%,而SiO2/ZrO2梯度涂層的制備則將殘重率提高了52.96%。復(fù)合材料方面,陶瓷涂層對復(fù)合材料的抗氧化性能有較大程度的提高,且SiO2/ZrO2梯度涂層的抗氧化性能優(yōu)于SiO2涂層,梯度涂層復(fù)合材料在1600℃氧化10min時仍有51.39%的殘重,將該溫度下復(fù)合材料的殘重提高了44.16%;陶瓷涂層的制備在室溫狀態(tài)下會降低復(fù)合材料整體的彎曲性能,導(dǎo)致復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度下降約6%,但在1600℃氧化后SiO2涂層復(fù)合材料有13.71MPa的彎曲強(qiáng)度得到保留,SiO2/ZrO2梯度涂層復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度有36.02MPa;陶瓷涂層對復(fù)合材料的燒蝕性能有較大提高,將復(fù)合材料的線燒蝕率和質(zhì)量燒蝕率分別降低了42%和26%。
吳松松[6]（2019）在《添加Fe3+和h-BN對Cf/BAS復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響》文中研究指明高超音速導(dǎo)彈在高馬赫速度下飛行時,會與大氣劇烈摩擦,在天線罩上產(chǎn)生較大的熱梯度。導(dǎo)彈連接環(huán)作為連接天線罩和艙體的關(guān)鍵部件,緊鄰天線罩,服役環(huán)境惡劣。為了保證連接可靠性,要求其在承受較大載荷的同時,具備良好的尺寸穩(wěn)定性和高溫?zé)岱€(wěn)定性。目前使用的因瓦合金鋼,密度大、耐高溫性能差,已經(jīng)不能滿足使用要求。鋇鋁硅微晶玻璃（BAS）具有較好的熱穩(wěn)定性,通過和纖維復(fù)合可獲得優(yōu)異的力學(xué)性能,是一種非常有潛力的替代材料。然而目前有關(guān)連續(xù)碳纖維增強(qiáng)BAS微晶玻璃（Cf/BAS）復(fù)合材料的研究還非常少,本課題以此為背景開展研究。詳細(xì)地探究了BAS和Cf/BAS復(fù)合材料的制備、相成分、微觀結(jié)構(gòu)和界面調(diào)控,取得了以下結(jié)果:將硅溶膠、勃姆石溶膠和乙酸鋇水溶液混合制備出了BAS溶膠,經(jīng)過600℃煅燒4 h獲得BAS玻璃前驅(qū)體粉末,然后經(jīng)過不同溫度熱處理成功獲得BAS微晶玻璃。通過XRD、SEM和TEM等分析研究了Li+對BAS微晶玻璃六方相-單斜相（H-M）相變的微觀演化過程,結(jié)果表明,Li+能夠在低溫下固溶到六方相鋇霞石,升高體系能量,隨后在高溫析出副鋇長石和鋇長石。副鋇長石不穩(wěn)定,會轉(zhuǎn)變?yōu)殇^長石。Li+摻雜能夠有效地促進(jìn)H-M相變獲得低熱膨脹系數(shù)的鋇長石晶體,同時也能夠降低BAS玻璃體系的粘度,改善材料的燒結(jié)性能。添加2 wt.%Li+的BAS微晶玻璃的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性達(dá)到82 MPa和1.36 MPa·m1/2,相較于無摻雜的BAS分別提升了30.2%和27.9%。但是BAS微晶玻璃的力學(xué)性能較低,無法滿足連接環(huán)使用要求,需要強(qiáng)韌化處理。本文通過漿料浸漬和熱壓燒結(jié)法制備了碳纖維增強(qiáng)的微晶玻璃復(fù)合材料（Cf/BAS）,并研究了Li+的含量對Cf/BAS復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。無摻雜Cf/BAS復(fù)合材料主晶相為六方相鋇霞石,與纖維的熱失配大,力學(xué)性能低。添加Li+能夠有效的提升復(fù)合材料的致密度,提高基體材料中單斜相鋇長石的含量,減小BAS基體和纖維的熱失配,所以2 wt.%Li+摻雜的Cf/BAS微晶玻璃復(fù)合材料強(qiáng)度和韌性達(dá)到373.5 MPa和6.9 MPa·m1/2,相較于無摻雜的Cf/BAS復(fù)合材料提升了25.3%和18.9%。但是過多的增加Li+含量后,BAS基體中的鋰長石含量增多,會不利于Cf/BAS復(fù)合材料的高溫使用性能。Cf/BAS復(fù)合材料的界面結(jié)合相對較強(qiáng),不利于陶瓷基復(fù)合材料性能的提升,因此本文研究了Fe3+含量對Cf/BAS復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)的影響。首先研究了Fe3+對BAS微晶玻璃基體燒結(jié)致密化、晶相組成和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,Fe3+含量低于3 wt.%能產(chǎn)生液相燒結(jié)改善BAS微晶玻璃的燒結(jié)性能,但是會抑制單斜相鋇長石的析出。而摻雜4 wt.%的Fe3+雖然不利于BAS基體的燒結(jié),但是能夠有效的促進(jìn)單斜相在1100℃析出。所獲得的BASF4試樣殘余應(yīng)力少,抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性可達(dá)到87 MPa和1.5 MPa·m1/2。之后研究了不同鐵離子含量對Cf/BAS復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和熱膨脹系數(shù)的影響。結(jié)果表明,1 wt.%的Fe3+摻雜可以使復(fù)合材料形成不連續(xù)熱解碳層,弱化纖維和基體的結(jié)合,纖維的拔出明顯,展現(xiàn)出韌性斷裂的特點(diǎn)。Cf/BAS復(fù)合材料的力學(xué)性能提升到558 MPa和10.8MPa·m1/2。但是繼續(xù)提升Fe3+的含量,Cf/BAS復(fù)合材料的強(qiáng)度不升反降,原因是Fe3+對碳纖維的刻蝕嚴(yán)重,纖維強(qiáng)度損失大,不能有效承載,復(fù)合材料強(qiáng)韌性差。研究了h-BN添加量對Cf/BAS微晶玻璃復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。h-BN含量超過2 wt.%后會抑制單斜相鋇長石的析出,而且也不利于BAS微晶玻璃的致密化。h-BN會在燒結(jié)過程中部分氧化成氧化硼,促進(jìn)BAS和Cf/BAS的燒結(jié)致密化,但是僅限于少量添加時。添加量增多時,殘留在基體中h-BN較多,會增加基體的粘度,阻礙元素的擴(kuò)散,不利于傳質(zhì)致密化過程。同時,只有h-BN添加量少于2 wt.%時,才能形成低膨脹的鋇長石基體,減少復(fù)合材料中的熱失配。此外,形成的B2O3會和Li2O反應(yīng)生成鋰硼氧相,削弱纖維和基體的結(jié)合,h-BN含量越多,該效應(yīng)越明顯。當(dāng)h-BN含量為2 wt.%時,復(fù)合材料同時具有較低的熱失配和相對弱的界面結(jié)合,展現(xiàn)出最高的強(qiáng)度和韌性,為592.6 MPa和12.7MPa·m1/2。
高家興[7]（2019）在《Cf/Si（Zr）OC陶瓷基復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)調(diào)控及性能研究》文中提出連續(xù)碳纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料（CFRCMC）是一種理想的熱防護(hù)材料,相對于傳統(tǒng)的脆性陶瓷隔熱瓦材料,它具有高孔隙率、低密度、強(qiáng)韌化、高可靠性和良好的高溫穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),必將成為高超聲速飛行器熱防護(hù)系統(tǒng)中重要的候選材料。本論文針對新一代高超聲速飛行器對新型防隔熱一體化材料的實(shí)際需求,系統(tǒng)研究了Cf/Si（Zr）OC陶瓷基復(fù)合材料的微結(jié)構(gòu)調(diào)控及性能,提出了原位生長Si Cnw增強(qiáng)Cf/Si OC陶瓷基復(fù)合材料的制備方法,并在復(fù)合材料表面制備了多元Ta Si2基梯度化涂層,通過氧化燒蝕試驗(yàn)方法對復(fù)合材料的抗氧化性能進(jìn)行了評價。考察了Si OC陶瓷先驅(qū)體及Cf/Si OC陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝及性能。研究發(fā)現(xiàn),采用分子設(shè)計(jì)理論,以甲基三甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷作為結(jié)構(gòu)單體,可以合成新型的Si OC陶瓷先驅(qū)體。當(dāng)甲基三甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷的比例為4:1時,陶瓷產(chǎn)率最高可達(dá)81.6%。采用先驅(qū)體浸漬-裂解（PIP）工藝,制備了不同密度的Cf/Si OC陶瓷基復(fù)合材料,研究了其力學(xué)性能和熱物理性能。當(dāng)浸漬裂解次數(shù)由一次增加至三次時,復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度由0.99MPa增加到3.21MPa,導(dǎo)熱系數(shù)由50°C時的0.1566W·（m·K）-1上升至1200°C時的0.5643W·（m·K）-1,熱膨脹系數(shù)由200°C時的2.458×10-6/°C上升至1200°C時的2.843×10-6/°C。在空氣環(huán)境下,復(fù)合材料的失重率從33.3%降低至20.2%。提出了原位生長Si Cnw增強(qiáng)Cf/Si OC陶瓷基復(fù)合材料的制備方法。以甲基三氯硅烷為先驅(qū)體,采用化學(xué)氣相滲透工藝,在碳纖維三維編織體表面原位生長了Si Cnw,揭示了Si Cnw的生長機(jī)制,制備了Cf/Si Cnw/Si OC陶瓷基復(fù)合材料,相比Cf/Si OC陶瓷基復(fù)合材料,其力學(xué)性能和熱物理性能均得到提高。當(dāng)浸漬裂解次數(shù)由一次增加至三次時,Cf/Si Cnw/Si OC陶瓷基復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度從2.13MPa提升至6.16MPa。相同熱環(huán)境下,復(fù)合材料的熱導(dǎo)率降低,比熱容和熱膨脹系數(shù)均增加。在空氣環(huán)境下,復(fù)合材料的失重率從30.1%降低至18.7%。提出了在Si OC先驅(qū)體中引入Zr元素提高復(fù)合材料熱穩(wěn)定性的新工藝。以聚甲基氫硅氧烷和正丙醇鋯為原料,合成了Si Zr OC陶瓷先驅(qū)體,揭示了其聚合機(jī)理。結(jié)果表明,將Zr元素引入Si OC陶瓷體系中,提高了先驅(qū)體陶瓷的高溫穩(wěn)定性,同時陶瓷產(chǎn)率隨著Zr/Si比的增加而增加。探究了溫度對Si Zr OC陶瓷裂解行為的影響,隨著裂解溫度的升高,Si Zr OC陶瓷的高溫穩(wěn)定性增強(qiáng)。采用浸漬-裂解工藝制備了Cf/Si Zr OC陶瓷基復(fù)合材料。研究了不同密度的Cf/Si Zr OC陶瓷基復(fù)合材料的力學(xué)性能和熱物理性能,當(dāng)浸漬裂解次數(shù)由一次增加至四次時,復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度由24.70MPa增加到53.54MPa,熱導(dǎo)率隨浸漬-裂解次數(shù)和溫度的增加而增大,失重率從43.30%降低至11.32%。在Cf/Si Zr OC復(fù)合材料表面制備了多元Ta Si2基梯度化抗氧化涂層,提高了復(fù)合材料的抗氧化性能。涂層組分以硼硅酸玻璃為粘結(jié)劑,加入具有高發(fā)射率的Ta Si2和Mo Si2,同時加入Si C晶須增韌,經(jīng)過1400°C高溫?zé)Y(jié)制備而成。靜態(tài)氧化溫度為1500°C,氧化時間為20min～120min。經(jīng)過120min考核后,復(fù)合材料的失重率為7.43%,表明涂層具有較好的抗氧化性能。氧-乙炔火焰燒蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)表面燒蝕溫度分別為1400°C和1500°C,燒蝕時間1000s時,試樣的質(zhì)量燒蝕率分別為5.31×10-5g/（s·cm2）和5.60×10-5g/（s·cm2）,線燒蝕率分別為1.3×10-4mm/s和4.1×10-4mm/s,涂層顯示出優(yōu)異的抗燒蝕性能。當(dāng)表面燒蝕溫度為1600°C時,涂層能承受住200s的燒蝕,隨著熱流密度的增加,涂層表面的硼硅酸玻璃揮發(fā)嚴(yán)重,會出現(xiàn)大量的“燒蝕坑”,導(dǎo)致涂層表面的致密度下降。經(jīng)1600°C/800s燒蝕后,質(zhì)量燒蝕率和線燒蝕率分別為1.96×10-4g/（s·cm2）和4.7×10-3mm/s。
楊光遠(yuǎn)[8]（2019）在《碳纖維抗氧化涂層的制備及其增強(qiáng)復(fù)合材料性能的研究》文中研究表明碳纖維具備很多優(yōu)良的特性,包括高比模量、高比強(qiáng)度,優(yōu)異的抗疲勞、良好的導(dǎo)熱性和電磁性能,且碳纖維熱膨脹系數(shù)小,可作為增強(qiáng)相制備各種結(jié)構(gòu)材料和功能材料,目前碳纖維已經(jīng)被應(yīng)用在化工、生物、汽車、航空航天等多個領(lǐng)域。但是碳纖維在高溫有氧環(huán)境中的抗氧化性能較差,當(dāng)氧化溫度超過400 ℃時,碳纖維就開始逐漸被氧化,且隨著溫度升高,氧化速率急劇增加,纖維會迅速失效,這一特性限制了碳纖維在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用前景。因此,提高碳纖維及其增強(qiáng)復(fù)合材料的抗氧化性能對于拓寬碳纖維的應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的意義。本文使用改性溶膠凝膠-乳液法和復(fù)合電鍍法,分別在碳纖維表面制備了SiC/SiO2涂層和SiC-ZrO2-MoSi2/Ni復(fù)合涂層,對影響涂層結(jié)構(gòu)和性能的制備因素及工藝進(jìn)行了研究,并討論了涂層的涂覆機(jī)理和抗氧化機(jī)理,最后使用這兩種涂層碳纖維制備了碳纖維增強(qiáng)的酚醛樹脂基復(fù)合材料,并對復(fù)合材料的力學(xué)性能和抗氧化性能進(jìn)行了測試。首先,本文使用硅烷偶聯(lián)劑（KH560）和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）作為改性劑,對傳統(tǒng)的溶膠凝膠法進(jìn)行改性,通過對最佳涂覆條件和工藝的研究,制備了更加穩(wěn)定的SiO2溶膠,縮短了凝膠時間,提高了涂層的抗氧性能。結(jié)果表明,采用該溶膠制備的單一SiO2涂層能將碳纖維的初始氧化溫度提升70 ℃,完全氧化溫度提高近100 ℃。隨后,本文使用該改性溶膠、Tween80和二甲基硅油制備了改性溶膠-乳液體系,通過添加納米碳化硅（SiC）顆粒,經(jīng)過高溫?zé)岢尚?在碳纖維表面涂覆了SiC/SiO2復(fù)合抗氧化涂層。通過使用掃描電鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）、熱重分析（TG）等儀器考察了溶膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)、熱成型溫度、納米SiC顆粒濃度等因素對SiC/SiO2復(fù)合涂層形貌、結(jié)構(gòu)和性能的影響。該改性溶膠-乳液體系制備的復(fù)合涂層比單一涂層的抗氧化性能更好,SiC/SiO2復(fù)合涂層將碳纖維的初始氧化溫度提高了近300 ℃,在1000 ℃恒溫下氧化15 min后,帶涂層碳纖維的殘重率為65%,且該抗氧化涂層對碳纖維力學(xué)性能影響較小,經(jīng)過800 ℃高溫氧化后涂層碳纖維仍具備可觀的機(jī)械性能。為了進(jìn)一步的提高復(fù)合抗氧化涂層和碳纖維表面的結(jié)合強(qiáng)度,提高涂層碳纖維的抗氧化性能,本文使用復(fù)合電鍍作為涂覆手段,在碳纖維表面制備了SiC-ZrO2-MoSi2/Ni復(fù)合抗氧化涂層,對不同反應(yīng)條件下制備的復(fù)合涂層的表面形貌、納米顆粒含量和抗氧化性能進(jìn)行分析,研究了鍍液中納米顆粒的添加量、電鍍溫度、鍍液pH值、電流密度和電鍍時間對涂層結(jié)構(gòu)和性能影響,并對各個制備因素的作用機(jī)理進(jìn)行了討論。隨后,本文采用得到的最佳電鍍條件,在碳纖維表面制備了SiC-ZrO2-MoSi2/Ni復(fù)合抗氧化涂層,對該復(fù)合涂層的表面形貌、化學(xué)成分、分子結(jié)構(gòu)和抗氧化性能進(jìn)行了表征。對比SiC/SiO2復(fù)合涂層,SiC-ZrO2-MoSi2/Ni涂層因?yàn)楹吞祭w維的界面結(jié)合能力較強(qiáng),熱膨脹系數(shù)和碳纖維更加接近,且在氧化過程中生成的硅酸鋯（ZrSiO4）能減緩MoSi2在較低的氧化溫度出現(xiàn)蠕性分解造成的裂紋,因此碳纖維的抗氧化性能得以進(jìn)一步提升?？寡趸阅軠y試的結(jié)果表明,當(dāng)氧化溫度超過1400 ℃時,涂覆了SiC-ZrO2-MoSi2/Ni抗氧化涂層碳纖維的殘重超過了67%。經(jīng)過800 ℃和1000 ℃的恒溫氧化處理10 min后,涂覆了該抗氧化復(fù)合涂層的碳纖維形態(tài)仍然保持完整,各項(xiàng)力學(xué)性能僅略有下降,這說明該復(fù)合涂層在提高碳纖維抗氧化性能的同時,還保留了碳纖維優(yōu)異的力學(xué)性能。最后,本文采用這兩種涂覆方式制備了帶抗氧化涂層碳纖維增強(qiáng)酚醛樹脂基復(fù)合材料,考察了這兩種復(fù)合材料的抗氧化性能和力學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)溫度超過800 ℃時,無涂層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料已迅速氧化耗盡。帶SiC/SiO2涂層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料經(jīng)過1200 ℃氧化處理10 min后,其質(zhì)量損失才超過50%,而帶SiC-ZrO2-MoSi2/Ni涂層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料經(jīng)過1600 ℃處理10 min后,殘重約為53%。兩種不同手段制備的涂層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的彎曲性能并未大幅削減,這表明抗氧化涂層對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響較小,涂層和硼酚醛樹脂界面結(jié)合較好。帶SiC/SiO2涂層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料經(jīng)過1200℃高溫氧化后,抗氧化涂層從纖維上剝落導(dǎo)致材料的力學(xué)性能急劇下降,而SiC-ZrO2-MoSi2/Ni碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料經(jīng)過1600 ℃氧化處理10 min后,其抗氧化性能明顯優(yōu)于SiC/SiO2涂層,彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量分別為43.97 MPa和3.6 GPa,說明該復(fù)合涂層與纖維的結(jié)合強(qiáng)度高,且仍具備一定的機(jī)械性能。
周建光[9]（2019）在《C/C復(fù)合材料抗氧化SiC涂層的制備與評價》文中提出C/C復(fù)合材料作為一種優(yōu)異的高溫?zé)峤Y(jié)構(gòu)復(fù)合材料,具有比強(qiáng)度高、密度低、抗熱震性能優(yōu)異等特點(diǎn),在非氧、2200℃以上的服役條件下仍能表現(xiàn)優(yōu)異的力學(xué)性能,已成功應(yīng)用于發(fā)動機(jī)熱結(jié)構(gòu)構(gòu)件、導(dǎo)彈錐頭等。而C/C復(fù)合材料在含氧條件下,400℃服役條件下就會發(fā)生氧化,500℃時氧化速度會顯著增大,導(dǎo)致C/C復(fù)合材料發(fā)生災(zāi)難性破壞。因此,解決C/C復(fù)合材料高溫易氧化問題是保證其在高溫有氧環(huán)境中應(yīng)用的前提。涂層技術(shù)是提高材料抗氧化性能的有效手段。SiC是一種高強(qiáng)度、抗氧化性能優(yōu)異的高溫陶瓷,其與C/C復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)差異小、相容性良好,可提高C/C復(fù)合材料在高溫有氧環(huán)境下的服役溫度?；瘜W(xué)氣相沉積法（CVD）和包埋法（PC）是制備SiC涂層的常用工藝技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)SiC涂層的制備。本論文以C/C復(fù)合材料作為基體材料,分別采用CVD和PC工藝制備SiC涂層。研究不同工藝參數(shù)對CVD-SiC涂層和PC-SiC涂層的微觀結(jié)構(gòu)和抗氧化性能的影響。探究了不同方法制備的SiC涂層的氧化失效形式及氧化失效機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn):采用低溫CVD方法制備SiC涂層結(jié)晶度低,涂層由球形顆粒組成,致密均一,與C/C基體結(jié)合界面呈直線型,結(jié)合強(qiáng)度低,對C/C基體損傷小。隨著沉積時間的增加,CVD-SiC涂層厚度增加且趨于一體化,抗氧化能力增強(qiáng),當(dāng)沉積時間為60分鐘時,涂層在1200℃氧化0.5小時的氧化失重率為25.49%;而PC-SiC涂層的結(jié)晶性高,涂層由不規(guī)則的多邊形顆粒組成,與C/C基體的結(jié)合界面呈鑲嵌式結(jié)構(gòu),結(jié)合強(qiáng)度高,基體纖維有不同程度的Si腐蝕現(xiàn)象。隨著Al2O3添加劑含量的增加,PC-SiC涂層顆粒得到細(xì)化,厚度增加,致密度和抗氧化性能得到提高,當(dāng)Al2O3添加劑含量為5%時,氧化1小時的氧化失重率為10.51%。SiC涂層與C/C基體的熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生裂紋,氧氣通過裂紋擴(kuò)散進(jìn)入CVD-SiC涂層與基體復(fù)合材料的界面處,在此處發(fā)生C基體的氧化反應(yīng),從而使得基體失去對涂層的支撐作用,導(dǎo)致涂層大塊剝落,涂層發(fā)生失效。而對PC-SiC涂層,其氧化反應(yīng)發(fā)生在SiC涂層與C纖維的結(jié)合界面處。C纖維被氧化后在SiC涂層內(nèi)部留下孔洞可作為氧快速擴(kuò)散通道加速基體的氧化,從而引起材料的氧化失效。
馮瀟強(qiáng)[10]（2019）在《ZrB2基陶瓷材料的抗氧化及電熱傳輸機(jī)制研究》文中認(rèn)為發(fā)動機(jī)尾噴管部位的雷達(dá)散射是制約飛行器全向隱身最重要的短板,尾噴管部位由于具有較高的環(huán)境溫度,需要通過高溫隱身實(shí)現(xiàn)降低RCS的目的。目前國內(nèi)外在高溫隱身領(lǐng)域的研究都以電性吸波材料為主,但電性吸波材料厚度較厚、吸波效果較差、實(shí)現(xiàn)難度較大,短期內(nèi)難以投入應(yīng)用,而將超材料設(shè)計(jì)應(yīng)用到高溫隱身領(lǐng)域則有希望解決上述問題,成為實(shí)現(xiàn)高溫隱身的一種全新的技術(shù)途徑。超材料結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)電圖形層通常采用的金屬材料無法承受尾噴管的高溫環(huán)境,而只有穩(wěn)定的高溫導(dǎo)電材料才是穩(wěn)定的電磁波吸收或控制源,這是實(shí)現(xiàn)高溫吸波的最關(guān)鍵因素。ZrB2基超高溫陶瓷材料由于具有高熔點(diǎn)、高電導(dǎo)、高熱導(dǎo)、較好的抗氧化和抗熱震等性能,是常規(guī)金屬材料的最佳替代材料。ZrB2陶瓷材料在高溫環(huán)境下暴露于有氧氣氛中時仍然不可避免地會發(fā)生氧化反應(yīng),引起超材料隱身涂層的失效,這同時也是制約ZrB2陶瓷材料在高溫領(lǐng)域的其他方面廣泛應(yīng)用的重要缺陷。而摻雜等方法在提高ZrB2陶瓷材料的抗氧化性能的同時不可避免會引起其導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的變化,從而對RCS減縮效果產(chǎn)生影響。本文針對超材料高溫隱身涂層的設(shè)計(jì)需求和ZrB2超高溫陶瓷材料存在的主要問題,重點(diǎn)開展ZrB2基超高溫陶瓷材料的高溫氧化行為及機(jī)理,ZrB2基等離子噴涂涂層制備工藝及性能和ZrB2基超高溫陶瓷材料電熱傳輸性能及機(jī)理等方面的研究。進(jìn)一步提升ZrB2基超高溫陶瓷材料的抗氧化性能,應(yīng)用等離子噴涂技術(shù)實(shí)現(xiàn)ZrB2基涂層的制備,并實(shí)現(xiàn)高溫下ZrB2基超高溫陶瓷材料電性能可調(diào),為下一代隱身飛行器的全向隱身提供材料技術(shù)支撐。本論文主要內(nèi)容如下:1.通過摻雜法對ZrB2陶瓷材料進(jìn)行“響應(yīng)型”保護(hù),使其在處于高溫氧化環(huán)境時可以做出響應(yīng),形成穩(wěn)定的保護(hù)層,從而提升其抗氧化性能。采用放電等離子燒結(jié)工藝對ZrB2基超高溫陶瓷材料進(jìn)行SiC和WC共摻雜,顯著增強(qiáng)了其抗氧化性能。通過與SiC單摻雜和WC單摻雜的ZrB2超高溫陶瓷材料以及無壓燒結(jié)工藝制備的ZrB2超高溫陶瓷材料的氧化行為進(jìn)行比較分析,得出其最優(yōu)的抗氧化性能來源于多重抗氧化機(jī)制的互補(bǔ)效應(yīng),多重抗氧化機(jī)制包括:（1）SiC的摻雜會使材料的表面在氧化過程形成一層穩(wěn)定的玻璃相保護(hù)層,起到隔絕氧氣的作用;（2）WC的摻雜有助于提升氧化產(chǎn)物ZrO2的致密度,從而增加氧氣在ZrO2層中的擴(kuò)散難度;（3）SiC和WC共摻雜會顯著降低ZrB2超高溫陶瓷材料的氣孔率,減少可供氧分子滲透的內(nèi)部通道,從而提升其抗氧化性能。通過共摻雜實(shí)現(xiàn)多重抗氧化機(jī)制互補(bǔ)效應(yīng),顯著提升ZrB2陶瓷材料的抗氧化性能,是本論文的創(chuàng)新之一。2.通過包覆法對ZrB2陶瓷材料進(jìn)行“預(yù)防型”保護(hù),在其經(jīng)受高溫氧化之前預(yù)先包裹一層保護(hù)層,從而提升其抗氧化性能。利用正硅酸乙酯的水解-縮聚反應(yīng),通過溶膠凝膠法在ZrB2顆粒表面包覆一層SiO2保護(hù)層,制備出ZrB2@SiO2包覆式復(fù)合粉體。利用通過化學(xué)共沉淀法在ZrB2顆粒表面包覆不易揮發(fā)流失的氧化物保護(hù)層,制備出ZrB2@MexOy（ZrB2@Al2O3、ZrB2@Y2O3和ZrB2@ZrO2）包覆式復(fù)合粉體。首次利用原位合成法,在氟化物中原位合成ZrB2顆粒,從而制備出ZrB2@MeFx（ZrB2@YF3、ZrB2@CeF3、ZrB2@SrF2和ZrB2@LaF3）包覆式復(fù)合粉體,這是本文的又一創(chuàng)新之處。對不同方法制備的三種包覆式陶瓷復(fù)合材料的氧化行為進(jìn)行研究,其包覆層都對ZrB2陶瓷的抗氧化性能有一定的提升作用,為提高ZrB2陶瓷材料的抗氧化性能提供了一個可行的新方向。3.利用等離子噴涂工藝實(shí)現(xiàn)了涂層型ZrB2陶瓷材料的制備,在不銹鋼基底上沉積出厚度均勻、附著力高的ZrB2涂層,驗(yàn)證了用于超材料隱身的ZrB2導(dǎo)電圖形層在尾噴管部位涂裝的可行性。并對其組織結(jié)構(gòu)和抗氧化性能進(jìn)行研究分析,發(fā)現(xiàn)制備的ZrB2等離子噴涂涂層結(jié)構(gòu)疏松、孔隙率大,且抗氧化性能遠(yuǎn)不如與其材料組份相同的塊體狀樣品的抗氧化性能。揭示了ZrB2等離子噴涂涂層較高的孔隙率是導(dǎo)致其抗氧化性能下降的主要因素。4.為提升抗氧化等性能所做的改性處理會引起ZrB2陶瓷材料微觀結(jié)構(gòu)的變化,進(jìn)而改變其導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,利用四探針法和閃光法對具有不同微觀結(jié)構(gòu)的ZrB2超高溫陶瓷材料進(jìn)行電阻率和熱導(dǎo)率測試,系統(tǒng)研究ZrB2超高溫陶瓷材料的電熱傳輸性能與微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。為提高ZrB2超高溫陶瓷材料抗氧化性能所摻雜的SiC對電傳輸來說屬于絕緣相,而對熱傳導(dǎo)來說屬于良導(dǎo)體,因此SiC的摻雜對電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率有著截然相反的影響作用。ZrB2超高溫陶瓷材料作為典型的多晶材料,其內(nèi)部存在大量的界面,內(nèi)部界面對于電傳輸和熱傳導(dǎo)都起到阻礙作用,因此界面氧化物雜質(zhì)的增多和界面面積的增大都會對電熱傳輸產(chǎn)生消極影響。通過調(diào)整制備工藝可以改變ZrB2超高溫陶瓷材料的微觀結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對其電熱傳輸性能的人為調(diào)控,從而滿足不同結(jié)構(gòu)和功能的超材料的設(shè)計(jì)需求。
二、溶膠-凝膠法Al_2O_3涂層碳纖維的制備與表征（論文開題報告）
（1）論文研究背景及目的
此處內(nèi)容要求：
首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景，再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題，并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點(diǎn)或解決方法。
寫法范例：
本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲管理單元結(jié)構(gòu)并詳細(xì)分析其設(shè)計(jì)過程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲器并行查找,支持粗粒度為64KB和細(xì)粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級分層頁表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細(xì)論述了四級頁表轉(zhuǎn)換過程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個重要組成部分。
（2）本文研究方法
調(diào)查法：該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對象的具體信息。
觀察法：用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對象從而得到有關(guān)信息。
實(shí)驗(yàn)法：通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果關(guān)系。
文獻(xiàn)研究法：通過調(diào)查文獻(xiàn)來獲得資料，從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實(shí)證研究法：依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實(shí)踐的需要提出設(shè)計(jì)。
定性分析法：對研究對象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的研究，這個方法需要計(jì)算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法：通過具體的數(shù)字，使人們對研究對象的認(rèn)識進(jìn)一步精確化。
跨學(xué)科研究法：運(yùn)用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進(jìn)行研究。
功能分析法：這是社會科學(xué)用來分析社會現(xiàn)象的一種方法，從某一功能出發(fā)研究多個方面的影響。
模擬法：通過創(chuàng)設(shè)一個與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、溶膠-凝膠法Al_2O_3涂層碳纖維的制備與表征（論文提綱范文）
（1）釔硅酸鹽改性輕質(zhì)防隔熱復(fù)合材料的制備與性能研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 課題研究背景與目的意義 |
| 1.2 碳纖維表面C和SiO_2涂層研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 碳纖維表面C涂層研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.2 碳纖維表面SiO_2涂層研究現(xiàn)狀 |
| 1.3 稀土硅酸鹽致密層研究現(xiàn)狀 |
| 1.3.1 致密層研究現(xiàn)狀 |
| 1.3.2 稀土硅酸鹽致密層研究現(xiàn)狀 |
| 1.4 本文主要研究內(nèi)容 |
| 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與測試方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 實(shí)驗(yàn)材料 |
| 2.2.1 碳纖維材料 |
| 2.2.2 其他材料 |
| 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 |
| 2.4 材料分析測試方法 |
| 2.4.1 微觀組織結(jié)構(gòu)分析 |
| 2.4.2 表觀密度測量分析 |
| 2.4.3 孔隙率測量計(jì)算 |
| 2.4.4 壓縮性能測試 |
| 2.4.5 熱重-差熱分析 |
| 2.4.6 燒蝕試驗(yàn)測試 |
| 第3章 碳纖維表面C涂層及C/SiO_2復(fù)合涂層的制備 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 碳纖維表面制備C涂層 |
| 3.2.1 碳纖維表面C涂層的制備 |
| 3.2.2 葡萄糖溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對碳纖維表面C涂層的影響 |
| 3.2.3 水熱反應(yīng)溫度對碳纖維表面C涂層的影響 |
| 3.2.4 水熱反應(yīng)時間對碳纖維表面C涂層的影響 |
| 3.3 碳纖維表面制備C/SiO_2復(fù)合涂層 |
| 3.3.1 SiO_2涂層的形成機(jī)理 |
| 3.3.2 碳纖維表面C/SiO_2復(fù)合涂層的制備 |
| 3.3.3 TEOS質(zhì)量分?jǐn)?shù)對含C涂層的碳纖維表面SiO_2涂層的影響 |
| 3.3.4 水/乙醇摩爾比對含C涂層的碳纖維表面SiO_2涂層的影響 |
| 3.3.5 反應(yīng)時間對含C涂層的碳纖維表面SiO_2涂層的影響 |
| 3.4 含C/SiO_2復(fù)合涂層碳纖維編織體的抗氧化性能 |
| 3.5 含C/SiO_2復(fù)合涂層碳纖維編織體的壓縮性能 |
| 3.6 本章小結(jié) |
| 第4章 Y2O3表面SiO_2涂層的制備及工藝優(yōu)化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Y_2O_3粉體表面SiO_2涂層的制備 |
| 4.3 Y_2O_3粉體表面SiO_2涂層制備工藝的優(yōu)化 |
| 4.4 含SiO_2涂層的Y_2O_3粉體燒結(jié)的影響因素 |
| 4.4.1 TEOS質(zhì)量分?jǐn)?shù)對含SiO_2涂層的Y_2O_3粉體燒結(jié)的影響 |
| 4.4.2 燒結(jié)溫度對含SiO_2涂層的Y2O3粉體燒結(jié)的影響 |
| 4.4.3 燒結(jié)時間對含SiO_2涂層的Y2O3粉體燒結(jié)的影響 |
| 4.5 本章小結(jié) |
| 第5章 釔硅酸鹽改性輕質(zhì)防隔熱復(fù)合材料的制備與性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 釔硅酸鹽致密層的制備 |
| 5.3 漿料浸漬燒結(jié)次數(shù)對釔硅酸鹽致密層的影響 |
| 5.3.1 2次漿料浸漬燒結(jié)致密層的微觀組織結(jié)構(gòu) |
| 5.3.2 5次漿料浸漬燒結(jié)致密層的微觀組織結(jié)構(gòu) |
| 5.3.3 漿料浸漬燒結(jié)次數(shù)對密度和孔隙率的影響 |
| 5.4 釔硅酸鹽致密層的抗氧化性能 |
| 5.5 含釔硅酸鹽致密層復(fù)合材料的抗燒蝕性能 |
| 5.5.1 2次漿料浸漬燒結(jié)致密層的抗燒蝕性能 |
| 5.5.2 5次漿料浸漬燒結(jié)致密層的抗燒蝕性能 |
| 5.5.3 燒蝕機(jī)理 |
| 5.6 本章小結(jié) |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 致謝 |
（2）氧化鋁基纖維/氧化鋁復(fù)合材料的制備及其性能研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料研究進(jìn)展 |
| 1.2.1 陶瓷纖維的選擇 |
| 1.2.2 陶瓷基體的選擇 |
| 1.2.3 纖維-基體間界面的選擇 |
| 1.3 氧化鋁陶瓷基復(fù)合材料研究進(jìn)展 |
| 1.3.1 非連續(xù)相增強(qiáng)氧化鋁復(fù)合材料 |
| 1.3.2 連續(xù)纖維/氧化鋁復(fù)合材料 |
| 1.3.3 氧化鋁陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)用前景 |
| 1.4 選題依據(jù)和主要研究內(nèi)容 |
| 1.4.1 選題依據(jù) |
| 1.4.2 主要研究內(nèi)容 |
| 第二章 研究方案設(shè)計(jì)與研究方法 |
| 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑、原料和實(shí)驗(yàn)儀器 |
| 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑 |
| 2.1.2 纖維 |
| 2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器 |
| 2.2 研究方案 |
| 2.2.1 設(shè)計(jì)思路 |
| 2.2.2 實(shí)驗(yàn)工藝流程 |
| 2.2.3 制備過程 |
| 2.3 樣品的分析表征方法 |
| 2.3.1 掃描電鏡分析 |
| 2.3.2 X射線衍射分析 |
| 2.3.3 差熱-熱重分析 |
| 2.3.4 力學(xué)性能測試 |
| 2.3.5 粘度測試 |
| 2.3.6 密度及氣孔率測試 |
| 第三章 Al_2O_3溶膠及陶瓷料漿的制備及其性能研究 |
| 3.1 Al_2O_3溶膠制備機(jī)理 |
| 3.2 Al_2O_3溶膠的制備 |
| 3.2.1 原料的選擇 |
| 3.2.2 Al_2O_3溶膠原料配比的確定 |
| 3.3 Al_2O_3陶瓷料漿的制備 |
| 3.3.1 原料的選擇 |
| 3.3.2 Al_2O_3陶瓷料漿原料配比的確定 |
| 3.4 Al_2O_3溶膠及陶瓷料漿的性能 |
| 3.4.1 Al_2O_3溶膠的表征分析 |
| 3.4.2 Al_2O_3陶瓷料漿的表征分析 |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 第四章 氧化鋁基纖維/氧化鋁復(fù)合材料的制備及其性能研究 |
| 4.1 氧化鋁基纖維/氧化鋁復(fù)合材料的制備過程 |
| 4.2 氧化鋁基纖維增強(qiáng)體種類對復(fù)合材料性能的影響 |
| 4.2.1 莫來石纖維編織物及鋁硅纖維預(yù)制體性能對比 |
| 4.2.2 氧化鋁基纖維增強(qiáng)體種類對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 |
| 4.2.3 氧化鋁基纖維增強(qiáng)體種類對復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)的影響 |
| 4.3 氧化鋁基纖維/氧化鋁復(fù)合材料的致密化過程探究 |
| 4.3.1 浸漬次數(shù)對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 |
| 4.3.2 浸漬次數(shù)對復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)的影響 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 第五章 莫來石纖維編織物/氧化鋁復(fù)合材料的性能優(yōu)化 |
| 5.1 熱解碳界面對Muf/Al_2O_3 復(fù)合材料性能的優(yōu)化 |
| 5.1.1 熱解碳界面的制備 |
| 5.1.2 熱解碳界面的微觀結(jié)構(gòu)分析 |
| 5.1.3 熱解碳界面對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 |
| 5.1.4 熱解碳界面對復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)的影響 |
| 5.2 磷酸鑭界面對Muf/Al_2O_3 復(fù)合材料性能的優(yōu)化 |
| 5.2.1 磷酸鑭界面的制備 |
| 5.2.2 磷酸鑭界面的SEM分析及EDS分析 |
| 5.2.3 磷酸鑭界面對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 |
| 5.2.4 磷酸鑭界面對復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)的影響 |
| 5.3 本章小結(jié) |
| 第六章 結(jié)論與展望 |
| 6.1 結(jié)論 |
| 6.2 展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 致謝 |
| 附錄 |
（3）碳化硅/地質(zhì)聚合物復(fù)合材料的界面調(diào)控與性能研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 地聚合物力學(xué)性能 |
| 1.3 SiCw分散工藝研究現(xiàn)狀 |
| 1.4 SiCw/地聚合物復(fù)合材料增韌機(jī)理 |
| 1.4.1 晶須對基體局部應(yīng)力狀態(tài)的影響 |
| 1.4.2 晶須與基體結(jié)晶行為之間的關(guān)系 |
| 1.5 SiCw/地質(zhì)聚合物的界面研究現(xiàn)狀 |
| 1.5.1 物理相容性 |
| 1.5.2 化學(xué)相容性 |
| 1.5.3 晶須性能 |
| 1.5.4 界面的調(diào)控 |
| 1.6 地聚合物吸波性能 |
| 1.6.1 吸波材料的工作原理 |
| 1.6.2 吸波劑填充型吸波建材研究進(jìn)展 |
| 1.7 存在的問題及解決思路 |
| 1.8 研究意義、思路與內(nèi)容 |
| 1.8.1 研究意義 |
| 1.8.2 研究思路 |
| 1.8.3 研究內(nèi)容 |
| 第2章 實(shí)驗(yàn)方案與研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 原材料 |
| 2.2.1 礦渣 |
| 2.2.2 粉煤灰 |
| 2.2.3 偏高嶺土 |
| 2.2.4 鈉水玻璃 |
| 2.2.5 SiCw |
| 2.3 制備工藝 |
| 2.3.1 SiCw在水介質(zhì)中的分散 |
| 2.3.2 SiCw/地聚物原料粉體球磨工藝 |
| 2.3.3 溶膠-凝膠工藝 |
| 2.3.4 SiCw/地聚物復(fù)合材料制備工藝 |
| 2.4 微結(jié)構(gòu)與物相分析 |
| 2.4.1 形貌與微結(jié)構(gòu) |
| 2.4.2 物相組成 |
| 2.4.3 化學(xué)態(tài)及成分 |
| 2.5 材料性能測試 |
| 2.5.1 沉降實(shí)驗(yàn) |
| 2.5.2 彎曲強(qiáng)度 |
| 2.5.3 反應(yīng)熱測試 |
| 2.5.4 熱重分析和熱收縮變形測量 |
| 2.5.5 吸波性能 |
| 第3章 SiCw/地聚物復(fù)合材料室溫性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同SiCw摻量對復(fù)合材料室溫性能的影響 |
| 3.2.1 SiCw預(yù)分散處理 |
| 3.2.2 SiCw的最佳摻量 |
| 3.3 不同分散工藝對復(fù)合材料室溫性能的影響 |
| 3.3.1 復(fù)合材料力學(xué)性能、晶須分散效果 |
| 3.3.2 復(fù)合材料早期水化反應(yīng)及微觀形貌 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 第4章 SiCw/地聚物復(fù)合材料界面的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二氧化硅涂層 |
| 4.3 氮化硼涂層 |
| 4.3.1 SiCw表面BN涂層的微觀形貌分析 |
| 4.3.2 SiCw表面BN涂層成分分析 |
| 4.3.3 SiCw表面BN涂層物相分析 |
| 4.4 氧化鋁涂層 |
| 4.5 SiCw/涂層界面結(jié)合研究 |
| 4.6 本章小結(jié) |
| 第5章 SiCw/地聚物復(fù)合材料的高溫性能和電磁屏蔽性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基體材料復(fù)配研究 |
| 5.3 SiCw/地聚物的高溫性能 |
| 5.3.1 SiCw改性前后對地聚物復(fù)合材料抗折強(qiáng)度的影響 |
| 5.3.2 SiCw改性前后對地聚物復(fù)合材料水化反應(yīng)的影響 |
| 5.3.3 SiCw改性前后對地聚物復(fù)合材料物相組成的影響 |
| 5.3.4 熱重分析和高溫后地聚物的收縮變形 |
| 5.3.5 SiCw/地聚物復(fù)合材料的增強(qiáng)增韌機(jī)理 |
| 5.4 SiCw/地聚物復(fù)合材料吸波性能 |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 第6章 總結(jié)與展望 |
| 6.1 總結(jié) |
| 6.2 展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 附錄 |
| 致謝 |
| 指導(dǎo)教師對學(xué)位論文的學(xué)術(shù)評語 |
| 學(xué)位論文答辯委員會決議書 |
（4）Al2O3界面涂層和CNTs引入對PyC基體組織結(jié)構(gòu)與性能的影響（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 C/C復(fù)合材料概述 |
| 1.2.1 C/C復(fù)合材料的發(fā)展 |
| 1.2.2 C/C復(fù)合材料結(jié)構(gòu)特點(diǎn) |
| 1.2.3 C/C復(fù)合材料的性能 |
| 1.2.4 C/C復(fù)合材料的應(yīng)用 |
| 1.3 C/C復(fù)合材料界面改性研究現(xiàn)狀 |
| 1.3.1 C/C復(fù)合材料界面改性方法 |
| 1.3.2 界面改性對C/C復(fù)合材料性能的影響 |
| 1.4 CNTs對純熱解碳基體改性研究 |
| 1.4.1 CNT的特性及其在復(fù)合材料中的應(yīng)用 |
| 1.4.2 CNTs對熱解碳基體組織結(jié)構(gòu)的誘導(dǎo)及力學(xué)性能的影響 |
| 1.5 本文研究目的和研究內(nèi)容 |
| 1.6 技術(shù)路線 |
| 第2章 材料制備及試驗(yàn)方法 |
| 2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備 |
| 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料 |
| 2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 |
| 2.2 實(shí)驗(yàn)方法 |
| 2.2.1 碳/碳復(fù)合材料的界面改性 |
| 2.2.2 熱解碳基體的制備及CNTs改性熱解碳基體 |
| 2.3 復(fù)合材料性能測試 |
| 2.3.1 復(fù)合材料密度測試 |
| 2.3.2 復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度測試 |
| 2.3.3 復(fù)合材料斷裂韌性測試 |
| 2.3.4 復(fù)合材料拉伸性能測試 |
| 2.4 復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)表征 |
| 2.4.1 偏光顯微結(jié)構(gòu)(PLM)表征 |
| 2.4.2 復(fù)合材料X射線衍射(XRD)表征 |
| 2.4.3 復(fù)合材料SEM微觀形貌表征 |
| 2.4.4 石墨烯片層可視化(VGT)形貌表征 |
| 第3章 Al_2O_3界面涂層對C/C復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)及力學(xué)性能的影響 |
| 3.1 碳纖維預(yù)制體表面形貌及XRD分析 |
| 3.2 C/C復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)分析 |
| 3.3 C/C復(fù)合材料密度及力學(xué)性能分析 |
| 3.4 C/C復(fù)合材料斷口形貌分析 |
| 3.5 小結(jié) |
| 第4章 CNTs對熱解碳基體組織結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)及力學(xué)性能的影響 |
| 4.1 石英纖維預(yù)制體的形貌 |
| 4.2 復(fù)合材料物相分析及微觀組織結(jié)構(gòu)分析 |
| 4.3 復(fù)合材料密度及力學(xué)性能分析 |
| 4.4 復(fù)合材料斷口形貌分析 |
| 4.5 小結(jié) |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 致謝 |
| 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄 |
（5）溶膠凝膠法制備碳纖維抗氧化陶瓷涂層及復(fù)合材料研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 |
| 1.2.1 CFRP在航空領(lǐng)域的應(yīng)用 |
| 1.2.2 CFRP在航天領(lǐng)域的應(yīng)用 |
| 1.3 聚丙烯腈基碳纖維 |
| 1.3.1 PAN基碳纖維生產(chǎn)工藝 |
| 1.3.2 PAN基碳纖維的結(jié)構(gòu)形態(tài) |
| 1.3.3 PAN基碳纖維的性能 |
| 1.4 碳纖維抗氧化涂層 |
| 1.4.1 碳纖維的氧化 |
| 1.4.2 碳纖維抗氧化涂層的基本要求 |
| 1.4.3 抗氧化涂層的分類及選擇 |
| 1.4.4 抗氧化陶瓷涂層的制備方法 |
| 1.5 本文的研究目的及研究內(nèi)容 |
| 第2章 SiO_2涂層的制備及其性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 碳纖維表面改性 |
| 2.2.1 碳纖維的選擇 |
| 2.2.2 液相氧化處理 |
| 2.2.2.1 實(shí)驗(yàn)部分 |
| 2.2.2.2 結(jié)果與討論 |
| 2.2.3 熱解碳涂層 |
| 2.2.3.1 實(shí)驗(yàn)部分 |
| 2.2.3.2 結(jié)果與討論 |
| 2.3 實(shí)驗(yàn)部分 |
| 2.3.1 實(shí)驗(yàn)原料 |
| 2.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 |
| 2.3.3 實(shí)驗(yàn)過程 |
| 2.3.4 實(shí)驗(yàn)測試與表征 |
| 2.4 結(jié)果與討論 |
| 2.4.1 催化劑選擇對表面涂層的影響 |
| 2.4.2 原料配比對表面涂層的影響 |
| 2.4.3 反應(yīng)溫度對表面涂層的影響 |
| 2.4.4 穩(wěn)定劑對表面涂層的影響 |
| 2.5 本章小結(jié) |
| 第3章 SiO_2/ZrO_2梯度涂層的制備及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
| 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料 |
| 3.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 |
| 3.2.3 實(shí)驗(yàn)過程 |
| 3.2.4 測試與表征 |
| 3.3 結(jié)果與討論 |
| 3.3.1 催化劑對ZrO_2溶膠的影響 |
| 3.3.2 涂層厚度對ZrO_2涂層的影響 |
| 3.3.3 涂層設(shè)計(jì)對SiO_2/ZrO_2梯度涂層性能的影響 |
| 3.3.4 穩(wěn)定劑對SiO_2/ZrO_2梯度涂層性能的影響 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 第4章 抗氧化涂層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備及其性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
| 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料 |
| 4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 |
| 4.2.3 實(shí)驗(yàn)過程 |
| 4.2.4 測試與表征 |
| 4.3 結(jié)果與討論 |
| 4.3.1 陶瓷涂層對復(fù)合材料抗氧化性能的影響 |
| 4.3.2 陶瓷涂層對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 |
| 4.3.3 陶瓷涂層對復(fù)合材料燒蝕性能的影響 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 第5章 結(jié)論與展望 |
| 5.1 結(jié)論 |
| 5.2 展望 |
| 致謝 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀碩士學(xué)位期間科研成果目錄 |
（6）添加Fe3+和h-BN對Cf/BAS復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 課題背景及研究目的和意義 |
| 1.2 微晶玻璃的種類及制備方法 |
| 1.2.1 微晶玻璃的種類 |
| 1.2.2 微晶玻璃的制備方法 |
| 1.3 BAS微晶玻璃 |
| 1.3.1 BAS微晶玻璃晶體結(jié)構(gòu)和相變 |
| 1.3.2 BAS微晶玻璃的制備方法 |
| 1.4 BAS微晶玻璃的強(qiáng)韌化 |
| 1.4.1 纖維增強(qiáng)BAS微晶玻璃 |
| 1.4.2 晶須增強(qiáng)BAS微晶玻璃復(fù)合材料 |
| 1.5 研究目的以及主要內(nèi)容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 主要內(nèi)容 |
| 第2章 材料制備與結(jié)構(gòu)性能表征 |
| 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器 |
| 2.2 BAS及 C_f/BAS復(fù)合材料的制備 |
| 2.2.1 混合溶膠法制備BAS微晶玻璃 |
| 2.2.2 C_f/BAS微晶玻璃復(fù)合材料的制備 |
| 2.3 BAS及 C_f/BAS復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能表征 |
| 2.3.1 BAS及 C_f/BAS復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征 |
| 2.3.2 拉曼光譜分 |
| 2.3.3 X射線光電子能譜分析 |
| 2.3.4 BAS及 C_f/BAS復(fù)合材料的性能表征 |
| 第3章 C_f/BAS復(fù)合材料的成分與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) |
| 3.1 引言 |
| 3.2 C_f/BAS基體成分設(shè)計(jì) |
| 3.2.1 析晶量對基體彈性模量的影響 |
| 3.2.2 基體與纖維的熱匹配分析 |
| 3.3 界面強(qiáng)度對C_f/BAS復(fù)合材料失效形式的影響 |
| 3.4 纖維強(qiáng)度分布 |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 第4章 Li~+摻雜對BAS及 C_f/BAS復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 混合溶膠法制備的BAS的結(jié)構(gòu)和性能研究 |
| 4.2.1 BAS微晶玻璃的燒結(jié) |
| 4.2.2 混合溶膠法制備的BAS微晶玻璃的結(jié)構(gòu)表征 |
| 4.2.3 燒結(jié)溫度對BAS微晶玻璃力學(xué)性能的影響 |
| 4.3 鋰離子對BAS微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響 |
| 4.3.1 Li~+摻雜對BAS微晶玻璃燒結(jié)性能的影響 |
| 4.3.2 Li~+摻雜對BAS微晶玻璃結(jié)構(gòu)的影響 |
| 4.3.3 Li~+摻雜對BAS微晶玻璃力學(xué)性能的影響 |
| 4.3.4 Li~+摻雜BAS微晶玻璃相變機(jī)制解釋 |
| 4.4 Li~+摻雜對C_f/BAS復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響 |
| 4.4.1 無摻雜C_f/BAS微晶玻璃復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能 |
| 4.4.2 Li~+含量對C_f/BAS微晶玻璃復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的影響 |
| 4.4.3 Li~+含量對C_f/BAS微晶玻璃復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 |
| 4.5 本章小結(jié) |
| 第5章 Fe~(3+)摻雜對BASL2和C_f/BASL2 微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Fe~(3+)摻雜對BASL2 微晶玻璃的影響 |
| 5.2.1 Fe~(3+)對BASL2 微晶玻璃燒結(jié)性能的影響 |
| 5.2.2 Fe~(3+)對BASL2 微晶玻璃析晶性能的影響 |
| 5.2.3 Fe~(3+)含量對BASL2 微晶玻璃微觀結(jié)構(gòu)的影響 |
| 5.2.4 Fe~(3+)對BASL2 微晶玻璃力學(xué)性能的影響 |
| 5.3 Fe~(3+)摻雜對C_f/BASL2 微晶玻璃復(fù)合材料的影響 |
| 5.3.1 Fe~(3+)含量對C_f/BASL2 微晶玻璃復(fù)合材料物相的影響 |
| 5.3.2 Fe~(3+)含量對C_f/BASL2 微晶玻璃復(fù)合材料的斷口形貌的影響 |
| 5.3.3 Fe~(3+)摻雜C_f/BASL2 微晶玻璃復(fù)合材料的界面形貌 |
| 5.3.4 Fe~(3+)含量對C_f/BASL2 微晶玻璃復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 |
| 5.3.5 Fe~(3+)摻雜C_f/BASL2 微晶玻璃復(fù)合材料的熱膨脹性能 |
| 5.4 本章小結(jié) |
| 第6章 添加h-BN對 C_f/BASL2 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能和性能的影響 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 添加h-BN對 BASL2 微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響 |
| 6.2.1 h-BN含量對BASL2 微晶玻璃結(jié)構(gòu)的影響 |
| 6.2.2 h-BN含量對BASL2 微晶玻璃力學(xué)性能的影響 |
| 6.3 添加h-BN對 C_f/BASL2 微晶玻璃復(fù)合材料的影響 |
| 6.3.1 h-BN對 C_f/BASL2 微晶玻璃復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的影響 |
| 6.3.2 h-BN含量對C_f/BASL2 復(fù)合材料力學(xué)和熱學(xué)性能的影響 |
| 6.4 本章小結(jié) |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果 |
| 致謝 |
| 個人簡歷 |
（7）Cf/Si（Zr）OC陶瓷基復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)調(diào)控及性能研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 課題研究目的和意義 |
| 1.2 Si(M)OC陶瓷基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 SiOC陶瓷的結(jié)構(gòu) |
| 1.2.2 SiOC陶瓷先驅(qū)體 |
| 1.2.3 Si(M)OC陶瓷先驅(qū)體 |
| 1.2.4 Si(M)OC陶瓷的表征手段 |
| 1.3 C_f/Si(M)OC陶瓷基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀 |
| 1.4 陶瓷基復(fù)合材料抗氧化涂層研究現(xiàn)狀 |
| 1.5 主要研究內(nèi)容 |
| 第2章 試驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法 |
| 2.1 試驗(yàn)材料及制備方法 |
| 2.1.1 試驗(yàn)材料 |
| 2.1.2 SiOC和 SiZrOC陶瓷先驅(qū)體及陶瓷的合成工藝 |
| 2.1.3 C_f/SiCnw復(fù)合增強(qiáng)體的制備方法 |
| 2.1.4 C_f/SiCnw/SiOC及 C_f/SiZrOC陶瓷基復(fù)合材料的制備方法 |
| 2.2 測試與表征 |
| 2.2.1 化學(xué)組成及微觀組織測試 |
| 2.2.2 物理性能測試及表征 |
| 2.2.3 力學(xué)性能測試及表征 |
| 2.2.4 抗氧化性能測試及表征 |
| 第3章 C_f/SiOC陶瓷基復(fù)合材料的制備及性能表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SiOC陶瓷先驅(qū)體的合成及表征 |
| 3.2.1 催化劑對SiOC陶瓷先驅(qū)體合成的影響 |
| 3.2.2 單體比例對SiOC先驅(qū)體陶瓷化學(xué)組成及微觀形貌的影響 |
| 3.3 SiOC陶瓷的合成及表征 |
| 3.3.1 裂解溫度對SiOC陶瓷化學(xué)組成的影響 |
| 3.3.2 裂解溫度對SiOC陶瓷產(chǎn)物微觀組織形貌的影響 |
| 3.3.3 SiC納米顆粒及納米線的原位生長 |
| 3.4 C_f/SiOC陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝及微觀組織 |
| 3.5 C_f/SiCnw/SiOC陶瓷基復(fù)合材料的制備及微觀組織 |
| 3.5.1 SiCnw/C_f復(fù)合增強(qiáng)體的可控制備 |
| 3.5.2 SiCnw增強(qiáng)C_f/SiOC陶瓷基復(fù)合材料制備 |
| 3.6 C_f/SiOC陶瓷基復(fù)合材料的性能研究 |
| 3.6.1 C_f/SiOC陶瓷基復(fù)合材料的力學(xué)性能 |
| 3.6.2 C_f/SiOC陶瓷基復(fù)合材料的熱物理性能 |
| 3.6.3 C_f/SiOC陶瓷基復(fù)合材料的抗氧化性能 |
| 3.7 本章小結(jié) |
| 第4章 C_f/SiZrOC陶瓷基復(fù)合材料制備及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SiZrOC陶瓷先驅(qū)體的合成及表征 |
| 4.2.1 SiZrOC陶瓷先驅(qū)體的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) |
| 4.2.2 SiZrOC陶瓷先驅(qū)體及其干凝膠的制備 |
| 4.2.3 SiZrOC陶瓷先驅(qū)體聚合物的表征 |
| 4.3 SiZrOC陶瓷的合成及表征 |
| 4.3.1 Zr含量對SiZrOC先驅(qū)體聚合物陶瓷產(chǎn)率的影響 |
| 4.3.2 SiZrOC陶瓷先驅(qū)體的結(jié)構(gòu)演變 |
| 4.3.3 裂解溫度對SiZrOC陶瓷結(jié)構(gòu)的影響 |
| 4.4 C_f/SiZrOC陶瓷基復(fù)合材料的制備及結(jié)構(gòu)組成研究 |
| 4.4.1 C_f/SiZrOC陶瓷基復(fù)合材料的制備 |
| 4.4.2 C_f/SiZrOC陶瓷基復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)表征 |
| 4.5 C_f/Si Zr OC陶瓷基復(fù)合材料的性能研究 |
| 4.5.1 C_f/SiZrOC陶瓷基復(fù)合材料的力學(xué)性能 |
| 4.5.2 C_f/SiZrOC陶瓷基復(fù)合材料的熱物理性能研究 |
| 4.5.3 C_f/SiZrOC陶瓷基復(fù)合材料的抗氧化性能 |
| 4.6 本章小結(jié) |
| 第5章 TaSi_2基涂層的制備及抗氧化燒蝕性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TaSi_2基抗氧化涂層的制備 |
| 5.2.1 抗氧化涂層設(shè)計(jì)原則 |
| 5.2.2 抗氧化涂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) |
| 5.2.3 抗氧化涂層成分的選擇 |
| 5.2.4 多元抗氧化梯度化涂層的制備 |
| 5.3 C_f/SiZrOC陶瓷基復(fù)合材料的靜態(tài)氧化行為 |
| 5.4 C_f/SiZrOC陶瓷基復(fù)合材料的氧乙炔燒蝕行為 |
| 5.4.1 表面燒蝕溫度對復(fù)合材料氧化燒蝕行為的影響 |
| 5.4.2 燒蝕時間對復(fù)合材料氧化燒蝕行為的影響 |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果 |
| 致謝 |
| 個人簡歷 |
（8）碳纖維抗氧化涂層的制備及其增強(qiáng)復(fù)合材料性能的研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳纖維及其增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用 |
| 1.3 碳纖維的氧化 |
| 1.3.1 碳纖維的氧化機(jī)理 |
| 1.3.2 碳纖維抗氧化改性的處理方法 |
| 1.4 碳纖維抗氧化涂層的分類和制備工藝 |
| 1.4.1 碳纖維抗氧化涂層的設(shè)計(jì)要素 |
| 1.4.2 抗氧化涂層的分類 |
| 1.4.3 碳纖維抗氧化涂層的制備方法 |
| 1.5 碳纖維高溫抗氧化涂層的研究進(jìn)展 |
| 1.6 本文的研究目的和研究內(nèi)容 |
| 第2章 SiO_2 改性溶膠最佳制備工藝條件的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 實(shí)驗(yàn)原料 |
| 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 |
| 2.4 實(shí)驗(yàn)過程 |
| 2.4.1 碳纖維的預(yù)處理 |
| 2.4.2 SiO_2 改性溶膠的配制 |
| 2.4.3 SiO_2 涂層的制備 |
| 2.5 測試與表征 |
| 2.5.1 材料成分及形貌表征 |
| 2.5.2 材料性能測試 |
| 2.6 結(jié)果與討論 |
| 2.6.1 實(shí)驗(yàn)原理分析 |
| 2.6.2 TEOS/水對SiO_2 溶膠性能的影響 |
| 2.6.3 添加劑對SiO_2 溶膠性能的影響 |
| 2.6.4 反應(yīng)溫度對SiO_2 溶膠性能的影響 |
| 2.6.5 涂覆次數(shù)對SiO_2 抗氧化涂層的影響 |
| 2.7 本章小結(jié) |
| 第3章 碳纖維表面SiC/SiO_2 復(fù)合抗氧化涂層的性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 實(shí)驗(yàn)原料 |
| 3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 |
| 3.4 實(shí)驗(yàn)過程 |
| 3.4.1 SiC/SiO_2 溶膠-乳液體系的制備 |
| 3.4.2 碳纖維表面SiC/SiO_2 涂層的制備 |
| 3.5 測試與表征 |
| 3.5.1 掃描電鏡(SEM)測試 |
| 3.5.2 X射線衍射分析(XRD) |
| 3.5.3 熱重分析(TG) |
| 3.5.4 抗氧化性能測試 |
| 3.5.5 力學(xué)性能測試 |
| 3.6 結(jié)果與分析 |
| 3.6.1 溶膠-乳液體系的研究 |
| 3.6.2 復(fù)合涂層的抗氧化性能分析 |
| 3.6.3 復(fù)合涂層的力學(xué)性能分析 |
| 3.6.4 SiC/SiO_2 復(fù)合涂層抗氧化機(jī)理分析 |
| 3.7 本章小結(jié) |
| 第4章 復(fù)合電鍍法制備SiC-ZrO_2-MoSi_2/Ni復(fù)合抗氧化涂層的工藝研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 實(shí)驗(yàn)原料 |
| 4.3 實(shí)驗(yàn)儀器 |
| 4.4 實(shí)驗(yàn)過程 |
| 4.4.1 碳纖維和納米顆粒的預(yù)處理 |
| 4.4.2 鍍液的配制 |
| 4.4.3 電鍍制備復(fù)合涂層 |
| 4.5 測試與表征 |
| 4.5.1 復(fù)合抗氧化涂層的表面形貌表征 |
| 4.5.2 納米顆粒含量分析 |
| 4.5.3 復(fù)合涂層抗氧化性能測試 |
| 4.6 結(jié)果與分析 |
| 4.6.1 納米顆粒添加量對涂層結(jié)構(gòu)及性能的影響 |
| 4.6.2 pH值和溫度對涂層結(jié)構(gòu)的影響 |
| 4.6.3 電流密度對涂層結(jié)構(gòu)和性能的影響 |
| 4.6.4 電鍍時間對涂層結(jié)構(gòu)的影響 |
| 4.6.5 攪拌速率對涂層結(jié)構(gòu)的影響 |
| 4.6.6 復(fù)合電鍍過程機(jī)理分析 |
| 4.7 本章小結(jié) |
| 第5章 碳纖維表面SiC-ZrO_2-MoSi_2/Ni復(fù)合涂層的性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 實(shí)驗(yàn)原料 |
| 5.3 實(shí)驗(yàn)儀器 |
| 5.4 實(shí)驗(yàn)過程 |
| 5.4.1 碳纖維和納米顆粒的預(yù)處理 |
| 5.4.2 電鍍液的配制 |
| 5.4.3 SiC-ZrO_2-MoSi_2/Ni復(fù)合涂層的制備 |
| 5.4.4 SiC-ZrO_2-MoSi_2/Ni涂層碳纖維/酚醛樹脂燒蝕樣的制備 |
| 5.5 測試與表征 |
| 5.5.1 表面形貌測試 |
| 5.5.2 結(jié)構(gòu)成分分析及表征 |
| 5.5.3 抗氧化性能測試 |
| 5.5.4 力學(xué)性能測試 |
| 5.6 結(jié)果與分析 |
| 5.6.1 SiC-ZrO_2-MoSi_2/Ni復(fù)合抗氧化涂層的形貌分析 |
| 5.6.2 SiC-ZrO_2-MoSi_2/Ni復(fù)合抗氧化涂層的碳纖維的結(jié)構(gòu)分析 |
| 5.6.3 涂覆了抗氧化復(fù)合涂層的碳纖維的抗氧化性能分析 |
| 5.6.4 涂覆了抗氧化復(fù)合涂層的碳纖維的力學(xué)性能分析 |
| 5.6.5 SiC-ZrO_2-MoSi_2/Ni復(fù)合抗氧化涂層的抗氧化機(jī)理分析 |
| 5.7 本章小結(jié) |
| 第6章 抗氧化涂層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備及性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 實(shí)驗(yàn)原料 |
| 6.3 實(shí)驗(yàn)儀器 |
| 6.4 實(shí)驗(yàn)過程 |
| 6.4.1 帶復(fù)合抗氧化涂層碳纖維預(yù)浸料的制備 |
| 6.4.2 預(yù)浸料的切割和模壓成型 |
| 6.5 測試與表征 |
| 6.5.1 抗氧化性能測試 |
| 6.5.2 力學(xué)性能測試 |
| 6.5.3 試樣表面形貌分析 |
| 6.6 結(jié)果與分析 |
| 6.6.1 抗氧化性能結(jié)果分析 |
| 6.6.2 復(fù)合材料的力學(xué)性能分析 |
| 6.6.3 復(fù)合材料氧化后表面及截面的形貌分析 |
| 6.7 本章小結(jié) |
| 第7章 總結(jié)與展望 |
| 7.1 全文總結(jié) |
| 7.2 本論文主要創(chuàng)新點(diǎn) |
| 7.3 工作展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 致謝 |
| 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)成果 |
（9）C/C復(fù)合材料抗氧化SiC涂層的制備與評價（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 C/C復(fù)合材料的發(fā)展及應(yīng)用 |
| 1.2 C/C復(fù)合材料在高溫下的氧化行為 |
| 1.3 C/C復(fù)合材料抗氧化技術(shù) |
| 1.3.1 基體改性技術(shù) |
| 1.3.2 C纖維改性技術(shù) |
| 1.3.3 涂層抗氧化技術(shù) |
| 1.4 SiC概述及性質(zhì)與應(yīng)用 |
| 1.4.1 SiC概述 |
| 1.4.2 物理化學(xué)性質(zhì)與應(yīng)用 |
| 1.5 SiC涂層制備工藝 |
| 1.5.1 涂刷法(BM) |
| 1.5.2 溶膠-凝膠法(S-G) |
| 1.5.3 等離子噴涂法(SPS) |
| 1.5.4 電泳沉積法(EPD) |
| 1.5.5 激光誘導(dǎo)化學(xué)分解法(LICD) |
| 1.5.6 包埋法(PC) |
| 1.5.7 化學(xué)氣相沉積法(CVD) |
| 1.6 論文的研究目的及內(nèi)容 |
| 2 實(shí)驗(yàn) |
| 2.1 實(shí)驗(yàn)材料 |
| 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 |
| 2.3 SiC涂層的制備 |
| 2.3.0 原料的預(yù)處理 |
| 2.3.1 CVD-SiC涂層的制備 |
| 2.3.2 PC-SiC涂層的制備 |
| 2.4 實(shí)驗(yàn)表征設(shè)備 |
| 2.4.1 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM) |
| 2.4.2 X射線衍射分析(XRD) |
| 2.4.3 電子探針顯微分析(EPMA) |
| 2.4.4 透射電子顯微分析(TEM) |
| 2.4.5 抗氧化性能測試 |
| 3 CVD-SiC涂層的制備與表征 |
| 3.1 CVD-SiC涂層的反應(yīng)原理 |
| 3.2 CVD-SiC涂層結(jié)構(gòu)與抗氧化性能分析 |
| 3.2.1 沉積時間對CVD-SiC涂層物相成分的影響 |
| 3.2.2 沉積時間對CVD-SiC涂層表面與截面形貌的影響 |
| 3.2.3 沉積時間對CVD-SiC涂層表面元素分布的影響 |
| 3.2.4 沉積時間對CVD-SiC涂層抗氧化性能的影響 |
| 3.3 本章小結(jié) |
| 4 PC-SiC涂層的制備與表征 |
| 4.1 PC-SiC涂層的反應(yīng)原理 |
| 4.2 PC-SiC涂層結(jié)構(gòu)和抗氧化性能分析 |
| 4.2.1 Al2O3添加劑含量對PC-SiC涂層物相成分的影響 |
| 4.2.2 Al2O3添加劑含量對PC-SiC涂層表面與截面形貌的影響 |
| 4.2.3 Al2O3添加劑含量對PC-SiC涂層抗氧化性能的影響 |
| 4.3 CVD-SiC與 PC-SiC涂層比較分析 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況 |
| 致謝 |
（10）ZrB2基陶瓷材料的抗氧化及電熱傳輸機(jī)制研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 課題背景及研究意義 |
| 1.2 高溫隱身研究進(jìn)展 |
| 1.2.1 國際方面研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.2 國內(nèi)方面研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.3 高溫隱身技術(shù)研究中所存在的問題 |
| 1.2.4 提高高溫隱身性能的途徑 |
| 1.3 超高溫導(dǎo)電材料選擇依據(jù) |
| 1.3.1 難熔金屬及其合金 |
| 1.3.2 石墨材料 |
| 1.3.3 碳纖維增強(qiáng)碳基體復(fù)合材料 |
| 1.3.4 超高溫陶瓷及其復(fù)合材料 |
| 1.4 ZrB_2基材料研究現(xiàn)狀 |
| 1.4.1 ZrB_2的結(jié)構(gòu)與基本性質(zhì) |
| 1.4.2 ZrB_2的合成 |
| 1.4.3 ZrB_2的致密化 |
| 1.4.4 ZrB_2的力學(xué)性能 |
| 1.4.5 ZrB_2的氧化性能 |
| 1.4.6 ZrB_2的電熱傳輸性能 |
| 1.5 本文研究目標(biāo) |
| 1.6 論文特色與創(chuàng)新點(diǎn) |
| 1.7 論文研究內(nèi)容與章節(jié)安排 |
| 第二章 摻雜改性對ZrB_2基陶瓷材料氧化行為的影響及機(jī)理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 ZrB_2基超高溫陶瓷材料的氧化機(jī)理 |
| 2.2.1 ZrB_2基超高溫陶瓷材料氧化熱力學(xué) |
| 2.2.2 ZrB_2基超高溫陶瓷材料氧化動力學(xué) |
| 2.3 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備 |
| 2.4 ZrB_2基超高溫陶瓷材料的制備及微觀結(jié)構(gòu)研究 |
| 2.4.1 ZrB_2基超高溫陶瓷材料的制備工藝 |
| 2.4.2 ZrB_2基超高溫陶瓷材料的燒結(jié)性能研究 |
| 2.4.3 ZrB_2基超高溫陶瓷材料的微觀結(jié)構(gòu)研究 |
| 2.5 ZrB_2基超高溫陶瓷材料的氧化行為 |
| 2.5.1 純ZrB_2陶瓷材料的氧化行為 |
| 2.5.2 SiC摻雜ZrB_2基陶瓷材料的氧化行為 |
| 2.5.2.1 ZrB_2-SiC低于1000℃的氧化行為 |
| 2.5.2.2 ZrB_2-SiC高于1000℃的氧化行為 |
| 2.5.3 WC摻雜ZrB_2基陶瓷材料的氧化行為 |
| 2.5.4 SiC和 WC共摻雜ZrB_2基陶瓷材料的氧化行為 |
| 2.6 本章小結(jié) |
| 第三章 包覆改性對ZrB_2基陶瓷材料抗氧化性能的提升研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備 |
| 3.3 溶膠凝膠法制備包覆型ZrB_2@SiO_2 復(fù)合陶瓷及其抗氧化性能研究 |
| 3.3.1 包覆型ZrB_2@SiO_2 陶瓷復(fù)合粉體的制備 |
| 3.3.2 包覆型ZrB_2@SiO_2 陶瓷復(fù)合材料的燒結(jié)及抗氧化性能研究 |
| 3.4 共沉淀法制備包覆型ZrB_2@Me_xO_y復(fù)合陶瓷及其抗氧化性能研究 |
| 3.4.1 包覆型ZrB_2前驅(qū)體的制備 |
| 3.4.2 包覆型ZrB_2@Me_xO_y陶瓷復(fù)合粉體的制備 |
| 3.4.3 包覆型ZrB_2@Me_xO_y陶瓷復(fù)合材料的燒結(jié)及抗氧化性能 |
| 3.5 原位法制備包覆型ZrB_2@MeF_x復(fù)合陶瓷及其抗氧化性能研究 |
| 3.5.1 ZrB_2陶瓷材料的合成工藝研究 |
| 3.5.2 包覆型ZrB_2@MeF_x陶瓷復(fù)合粉體的制備 |
| 3.5.3 包覆型ZrB_2@MeF_x陶瓷復(fù)合粉體的抗氧化性能研究 |
| 3.6 本章小結(jié) |
| 第四章 涂層型ZrB_2陶瓷材料的制備及其氧化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備 |
| 4.3 等離子噴涂ZrB_2粉末的制備工藝研究 |
| 4.3.1 燒結(jié)破碎法 |
| 4.3.2 噴霧造粒法 |
| 4.4 等離子噴涂ZrB_2-SiC涂層的制備工藝研究 |
| 4.5 等離子噴涂ZrB_2-SiC涂層的高溫氧化行為 |
| 4.6 本章小結(jié) |
| 第五章 改性處理對ZrB_2基陶瓷材料電熱傳輸性能的影響及機(jī)理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備 |
| 5.3 改性處理對ZrB_2陶瓷材料電傳輸性能的影響及機(jī)理研究 |
| 5.3.1 ZrB_2陶瓷復(fù)合材料的制備 |
| 5.3.2 ZrB_2陶瓷復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)及電阻率測試 |
| 5.3.2.1 不同SiC摻雜量ZrB_2陶瓷材料的微觀結(jié)構(gòu)及電阻率測試 |
| 5.3.2.2 不同B4C摻雜量ZrB_2陶瓷材料的微觀結(jié)構(gòu)及電阻率測試 |
| 5.3.2.3 不同粒徑ZrB_2陶瓷材料的微觀結(jié)構(gòu)及電阻率測試 |
| 5.3.2.4 ZrB_2@Al_2O_3 陶瓷材料的微觀結(jié)構(gòu)及電阻率測試 |
| 5.3.3 溫度變化對ZrB_2陶瓷復(fù)合材料電阻率的影響 |
| 5.3.4 改性處理對ZrB_2陶瓷復(fù)合材料電阻率的影響機(jī)理 |
| 5.3.4.1 ZrB_2陶瓷復(fù)合材料組成成份對其電阻率的影響 |
| 5.3.4.2 ZrB_2基陶瓷復(fù)合材料的內(nèi)部界面電阻率 |
| 5.4 ZrB_2基陶瓷材料的熱傳輸性能及機(jī)理研究 |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 第六章 全文總結(jié)與展望 |
| 6.1 全文總結(jié) |
| 6.2 后續(xù)工作展望 |
| 致謝 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀博士學(xué)位期間取得的成果 |
四、溶膠-凝膠法Al_2O_3涂層碳纖維的制備與表征（論文參考文獻(xiàn)）
- [1]釔硅酸鹽改性輕質(zhì)防隔熱復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 錢宏. 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2020(02)
- [2]氧化鋁基纖維/氧化鋁復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 耿廣仁. 濟(jì)南大學(xué), 2020(01)
- [3]碳化硅/地質(zhì)聚合物復(fù)合材料的界面調(diào)控與性能研究[D]. 潘洪瑩. 深圳大學(xué), 2020(10)
- [4]Al2O3界面涂層和CNTs引入對PyC基體組織結(jié)構(gòu)與性能的影響[D]. 張博. 蘭州理工大學(xué), 2020(12)
- [5]溶膠凝膠法制備碳纖維抗氧化陶瓷涂層及復(fù)合材料研究[D]. 王旭. 武漢理工大學(xué), 2020(08)
- [6]添加Fe3+和h-BN對Cf/BAS復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響[D]. 吳松松. 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2019(01)
- [7]Cf/Si（Zr）OC陶瓷基復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)調(diào)控及性能研究[D]. 高家興. 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2019(01)
- [8]碳纖維抗氧化涂層的制備及其增強(qiáng)復(fù)合材料性能的研究[D]. 楊光遠(yuǎn). 武漢理工大學(xué), 2019(07)
- [9]C/C復(fù)合材料抗氧化SiC涂層的制備與評價[D]. 周建光. 大連理工大學(xué), 2019(02)
- [10]ZrB2基陶瓷材料的抗氧化及電熱傳輸機(jī)制研究[D]. 馮瀟強(qiáng). 電子科技大學(xué), 2019(01)
標(biāo)簽：復(fù)合材料論文; 陶瓷基復(fù)合材料論文; 碳纖維復(fù)合材料論文; 溶膠凝膠法論文; 陶瓷纖維論文;