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《纖維增強陶瓷基復(fù)合材料》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃纖維增強陶瓷基復(fù)合材料 題目: 碳纖維增強陶瓷基復(fù)合材料抗氧化研究 學(xué)生: 學(xué)號: 院:材料科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè):無機非金屬材料工程 指導(dǎo)教師: XX年05月22日 碳纖維增強陶瓷基復(fù)合材料抗氧化研究 摘要:碳纖維增強陶瓷基復(fù)合材料(CFRCMCs)具有良好的高溫力學(xué)性能和熱性能,是航空航天領(lǐng)域非常理想的熱結(jié)構(gòu)材料.但CFRCMCs中的碳纖維極易發(fā)生氧化,因此CFRCMCs的氧
2、化防護問題一直是CFRCMCs研究的熱點。文章對碳纖維改性、基體抗氧化技術(shù)、界面層抗氧化技術(shù)和表面涂層技術(shù)這四種CFRCMCs的抗氧化技術(shù)及其原理進行了評述,分析了各類抗氧化技術(shù)的特點并對其發(fā)展趨勢進行了展望. 關(guān)鍵詞:碳纖維;陶瓷基復(fù)合材料;抗氧化涂層,氧化保護 1前言目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計
3、劃 碳纖維增強陶瓷基復(fù)合材料由于具有高比強度、高比模量、耐腐蝕、耐高溫、低密度等優(yōu)良特性,特別是擁有良好的高溫力學(xué)性能和熱性能,在惰性環(huán)境中超過XXe仍能保持強度、模量等力學(xué)性能不降低,擁有良好的斷裂韌性和耐磨性能、低線膨脹系數(shù)、高熱導(dǎo)率、高氣化溫度和良好的抗熱震性能【1】,成為航空航天領(lǐng)域非常理想的熱結(jié)構(gòu)材料。但是,在氧化氣氛下,碳纖維增強陶瓷基復(fù)合材料中碳質(zhì)材料在400℃左右發(fā)生氧化,使其優(yōu)異性能難以在高溫下長時間保持。而碳纖維增強陶瓷基復(fù)合材料的許多應(yīng)用環(huán)境都是具有氧化氣氛的。因此,它們在氧化氣氛中
4、的表現(xiàn)及氧化氣氛中的氧化保護一直是科研工作者非常關(guān)注的問題【2】。碳纖維增強陶瓷基復(fù)合材料的抗氧化性研究主要集中在兩個方面:(1)通過對基體材料的處理來增強材料的抗氧化性能,如殷小瑋等通過在基體孔隙中滲入融熔Si和Cr反應(yīng)生成Cr3Si來增強抗氧化性能;??re等通過在碳纖維表層形成B化合物膜層來增強材料抗氧化性能;(2)通過整體抗氧化涂層增強材料的抗氧化性能。在兩種處理方式中,整體抗氧化涂層更為有效。本文僅對整體抗氧化涂層的發(fā)展進行綜述和展望?!?】 2抗氧化涂層的要求目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有
5、初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃 抗氧化涂層的基本功能是將基體材料與外部的氧化性氣氛隔離。要有效地實現(xiàn)其隔離功能,抗氧化涂層體系必須滿足一些基本要求:(1)涂層材料在所保護溫度圍穩(wěn)定,涂層體系和基體材料有良好的粘接作用,涂層與基體及涂層與涂層之間 不剝落(分離);(2)涂層材料與基體間有相近的線膨脹系數(shù)(CTE);(3)涂層材料氧和碳
6、的擴散系數(shù)低;(4)涂層材料與基體間有好的化學(xué)和物理相容性;(5)作為結(jié)構(gòu)部件使用通常會受熱流的沖蝕,在這種環(huán)境中使用涂層材料必須有良好的抗(轉(zhuǎn)載于:寫論文網(wǎng):纖維增強陶瓷基復(fù)合材料)沖蝕性能等等【4】?! ?抗氧化涂層的材料組成 抗沖蝕層材料 抗沖蝕層的功能是阻擋氧氣進入材料內(nèi)部,抵抗氣流沖蝕??箾_蝕層的材料最常用的是SiC和Si3N4。SiC沒有熔點,在2100e由B相轉(zhuǎn)變?yōu)锳相,在(2830?40)e分解;Si3N4熔點為1900e。兩者都有極好的抗氧化功能和高溫下極低的揮發(fā)性,同時SiC和Si3
7、N4都有極高的硬度和抗沖蝕強度。另外Al2O3、Y2O3、Ta2O5、Si2N2O、ZrO2和莫來石(3Al2O3#2SiO2)等氧化物陶瓷也可作外層涂層材料。 功能層材料目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃 功能層的作用是形成玻璃態(tài)可流動物質(zhì)封填涂層微裂紋,阻止氧的進入。目前常用的功能層材料是能氧化形成
8、玻璃態(tài)物質(zhì)的化合物,B4C、TiB2、Si-B、Si-W、Si-Hf、Si-Zr等。Courtois等通過CVD沉積TiB2于SiC外層下保護C/SiC,是在700e~1100e有前途的封填材料。硼化硅有一個獨特的優(yōu)點,被氧化后形成硅酸硼玻璃而沒有其它產(chǎn)物,產(chǎn)物能通過硼化物的組成來確定,這意味著可以為特定的溫度范圍設(shè)計功能層材料[25]。MoSi2也被用作功能層材料,氧化生成揮發(fā)性的MoO3和玻璃質(zhì)的SiO2?!?/p>