简介：摘要：SiCf/SiC作为一种新型的陶瓷基复合材料，因其独有的高强度、高韧性、高热导率以及低热膨胀系数、低密度等特点，被广泛地应用于航空航天以及核能领域。材料由SiC纤维横纵交织编织而成，SiC本身就是超硬脆性材料，其莫氏硬度为9.5。而且SiCf/SiC材料在1500K的高温下仍能够保持材料的高强度性能，比镍基高温合金足足高了150K，但是其密度只有高温合金的30%，这一点在航空航天领域尤为重要。其优异的材料性能吸引了诸多学者对其展开应用研究，但是材料特有的属性给加工带来很大挑战。

简介：针对C／SiC轻质复合材料结构，将三维编织C／SiC复合材料看作是组分材料的空间结构物，由有序的细观结构单胞叠合而成。采用细观结构单胞作为离散单元对三维编织复合材料结构进行宏观网格剖分，利用有限元方法研究复合材料悬臂板动态特性，计算结果与理论值符合较好。

简介：使用SiC网络陶瓷骨架增强的6061铝合金复合材料（SiCn/Al）制动盘可以减少高速列车的质量。采用有限元（FE）和计算流体动力学（CFD）方法计算在300km/h速度下实施紧急制动过程中考虑气流冷却条件下SiCn/Al制动盘的热和应力。分析制动器总成及其界面的设计特点时考虑了传导、对流和辐射这三种传热的模式。结果表明，具有较高对流系数的气流冷却不仅降低制动中的最高温度，也降低了温度梯度，因为气流加速了制动盘上较热部分的热量散失。有效的气流冷却可以减少制动盘上热斑的形成和盘体的热变形。有无考虑气流冷却时，实施紧急制动后，制动盘最高温度分别为461℃和359℃。有无考虑气流冷却时，制动盘的等效压力可分别达到269和164MPa。然而，在实施紧急制动时，制动盘表面的最大应力可能超过材料的屈服强度，这可能导致在不带冷却时制动盘的塑性损伤累积。模拟结果与实验结果相一致。

简介：通过微波烧结制备TiC/6061铝基复合材料，采用TEM、EDS、XRD分析该复合材料结合界面的结构、元素分布和相组成；从热力学角度研究新相的形成机理。结果表明：结合界面存在厚度约为100nm的扩散型和反应型2种中间层，其与基体和增强相的邻接整洁、边界连续、结合紧密。扩散型界面，具有（111）Al//（240）TiC，[011]Al//[001]TiC的晶体学位向关系并形成半共格界面；反应型界面，由TiAl和微纳米级的Al4W相组成。界面TiAl相的热力学形成机理为Al和Ti元素通过扩散的方式首先生成TiAl3，之后随Ti元素的进一步扩散占据TiAl3中Al的位置，最终形成TiAl。

简介：C／SiC复合材料密度低、耐高温、抗氧化、抗烧蚀，并且具有非常好的高温力学性能，是制备高性能液体火箭发动机推力室的理想材料。本文从C／SiC复合材料燃烧室结构计算、无损探伤及C／SiC与金属连接等方面，论述了上海空间研究所在C／SiC复合材料应用于液，本火箭发动机推力室方面的基础研究及应用进展。

简介：为了研制Cf/SiC复合材料推力器，对Cf/SiC复合材料物理性能进行了试验研究，测试了Cf／SiC复合材料在空间复杂环境下的适应性及力学性能；采用化学气象沉积法制备抗氧化涂层；采用自动缠绕成型工艺制备Cf／SiC复合材料喷管；采用Ti-Ni复合钎料进行了高温钎焊试验，获得了最优的钎焊工艺参数，完成了Cf/SiC复合材料与金属铌的钎焊连接；制备了试验样机并进行了热试车考核。结果表明，Cf／SiC复合材料在经历各种空间环境后，仍可保持良好的力学性能，涂层具有较好的抗氧化能力。热试车过程中，稳态试车室压平稳，脉冲工作时，推力器响应迅速，脉冲一致性好；燃烧效率达到设计要求，钎焊缝结构完好，Cf/SiC复合材料喷管无明显烧蚀，热试车圆满成功。

简介：摘要：本文采用原位反应无压浸渗工艺，制备出了SiC/Al双连续相复合材料。使用光学显微镜和电子显微镜等对SiC/Al双连续相复合材料的显微组织和界面结构进行了研究。研究的结果表明，复合材料浸渗效果显著，填充在网状多孔SiC陶瓷内的基体合金表现为典型的Al-Si合金，且呈枝晶状；增强相网状多孔SiC陶瓷与基体Al合金之间界面结合紧密，复合材料内部有明显的界面过渡层，且界面层的厚度大约为200m。

简介：摘要：本文采用原位反应无压浸渗工艺，制备出了SiC/Al双连续相复合材料。使用光学显微镜和电子显微镜等对SiC/Al双连续相复合材料的显微组织和界面结构进行了研究。研究的结果表明，复合材料浸渗效果显著，填充在网状多孔SiC陶瓷内的基体合金表现为典型的Al-Si合金，且呈枝晶状；增强相网状多孔SiC陶瓷与基体Al合金之间界面结合紧密，复合材料内部有明显的界面过渡层，且界面层的厚度大约为200m。

简介：采用湿磨-高能球磨法对高粒径比的6061Al粉末和SiC混合粉末进行预处理,利用真空热压烧结法制备SiCp/6061Al复合材料。用XRD、SEM、TEM、拉伸强度等测试方法研究球磨时间对复合粉末形貌及复合材料组织和性能的影响。结果表明：在球磨过程中铝粉和SiC颗粒形成复合聚合体,采用乙醇做控制剂,可有效地抑制冷焊反应发生;随球磨时间延长,复合聚合体逐渐变薄并最终断裂;聚合体中碳化硅的含量先增高后降低;铝粉中晶粒尺寸逐渐降低,位错增多;SiC颗粒发生碎化,在基体中分布更加均匀;复合材料的拉伸强度提高,可达到258MPa。

简介：采用磁控溅射技术制备了SiC／Cu层状复合材料，研究了Cu层厚度对SiC／Cu层状复合材料力学性能的影响。结果表明，保持SiC层厚度为0．5μm不变，层状复合材料的断裂能和极限拉伸强度随Cu层厚度的增大先增加后降低，在Cu层厚度为8μm时出现峰值，断裂能和极限拉伸强度分别为2080．3MJ／m^3和565MPa。分析认为，在拉伸过程中金属Cu层发生塑性变形和Cu层拔出是SiC／Cu层状复合材料力学性能增强的主要原因。

简介：采用粉末冶金方法制备不同SiC含量的SiC/Fe-3Cu-C-2Ni-1.5Cr-0.5Mo复合材料，采用硬度计、扫描电镜、电子万能试验机、万能摩擦磨损试验机对材料进行测试，研究SiC含量对铁基合金密度、组织结构、力学性能和干摩擦磨损性能的影响规律，并探讨其摩擦磨损机理。结果表明：当SiC的加入量为0.5%～2%（质量分数）时，复合材料的密度和强度均降低，但硬度和耐磨性能显著提高；当SiC加入量达到5%时，复合材料的密度、强度、硬度及耐磨性能均大幅降低。SiC含量为1.5%的复合材料耐磨性能最佳并能保持良好的力学性能，有望在气门导管、传动小齿轮等机械零部件上得到运用。复合材料的磨损机理为粘着磨损和磨粒磨损。

简介：采用交联剂对聚碳硅烷（PCS）先驱体进行改性，以改性先驱体配置溶液制备了C／SiC复合材料。在制备过程中，由于改性先驱体较高的陶瓷产率，缩短了复合材料基体致密化周期，气孔率降低到7．2％，密度提升到2．01g／m^3。在改善试样显微结构的同时，改性先驱体能够明显提升C／SiC复合材料力学性能，弯曲强度提高到459．4MPa，断裂韧性提升到13．6MPa·m^1/2，相比单组分PCS先驱体分别提高了51．9％和32．0％。烧蚀性能考核表明，试样的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为8．3×10^-3mm／s和4．3×10^-3g／s，相比单组分PCS制备的试样分别降低了85．7％和73．1％。通过对试样内部显微结构和考核后形貌进行分析，结果表明试样力学和烧蚀性能的提升主要得益于致密化的基体以及基体对纤维很好的保护作用。

简介：生产高质量铸件的低压铸造工艺可以用来制造DuralcanA1-SiCp复合材料.添加不同百分含量(质量分数ω分别为9%、15%、20%和25%)的硅,随后可通过低压铸造工艺来铸造复合材料.2mm壁厚、无缺陷、高质量的高硅复合材料铸件也可以通过这种工艺获得.低压铸造工艺铸造出来的复合材料铸件的显微结构显示出颗粒呈均匀的分布,材料具有良好的强度性能.

简介：在中密度C／C复合材料基体上采用催化化学气相沉积方法生长碳化硅纳米线（SiCnw）及制备碳化硅纳米线／碳化硅（SiCnw／SiC）涂层，研究中密度C／C复合材料基体上加载催化剂后涂层沉积及其抗氧化性能，结果表明：中密度基体上催化制备SiCnw涂层，可改善沉积效率，同时可抑制裂纹扩展，明显改善SiC涂层在1200℃的氧化防护能力。另外，在1500℃的空气中氧化10h后，SiCnw／SiC涂层氧化质量损失率仅为1．34％，明显低于质量损失率为8．67％的单层SiC涂层。

简介：本文总结了不同体系的SiC纤维增强Ti基复合材料的界面反应特点。界面反应产物通常呈层状分布,产物类型与基体种类和纤维涂层的种类有关。如当基体为!型或!＋β型钛合金,且SiC纤维表面存在C涂层时,界面反应产物通常为TiC（对于SCS-6SiC纤维还存在一层硅化物Ti5Si3）,且靠近纤维的TiC晶粒非常细小,而靠近基体一侧的TiC晶粒相对粗大;当基体为Ti-Al金属间化合物（如super!2、Ti2AlNb、g-TiAl）时,界面反应产物除了含二元Ti的碳化物外,还存在Ti-Al-C的三元化合物,如Ti3AlC或Ti2AlC。

简介：摘要：为研究C/SiC波纹点阵结构复合材料在高温条件下的力学行为，对比两种不同的热力耦合计算结果，分析不同耦合方式获得温度场和应力场差异，确定不同耦合方式的适用范围，利用ABAQUS软件数值模拟了不同温度和结构尺寸对热应力的影响。结果表明：顺序耦合方式所需的计算资源更少计算时间更短，而完全耦合方式的计算结果更精确但所需的时间长，在不同的温度边界下，C/SiC波纹点阵结构的温度分布差异较小，温度集中和应力集中的部位位于芯子板和上下面板的连接处；另外，温度边界条件一定时，随着芯子板角度变大，下面板温度变大，因为在两种传热方式中，辐射传热占主导，辐射随芯子板角度变大。

简介：利用CVI法,在两种不同类型的国产SiC纤维束中引入(PyC/SiC)4或(PyC/SiC)8多层界面,并进一步致密化,制备含不同纤维种类和界面类型的SiCf/SiCMini复合材料。研究纤维种类和界面类型对SiCf/SiCMini复合材料力学性能和断裂机制的影响。结果表明:致密化的SiCf/SiCMini复合材料已形成一个整体,在纤维和基体连接处可观察到明显的界面层,且界面厚度均匀;A/(PyC/SiC)4/SiC、B/(PyC/SiC)4/SiC、A/(PyC/SiC)8/SiC三种SiCf/SiCMini复合材料的最大拉伸强度分别达到466,350和330MPa,最终拉伸应变分别达到0.519%,0.219%和0.330%;拉伸断口均有纤维拔出,且随纤维种类或界面类型不同,纤维拔出长度和断口形貌有所差异。其中A/(PyC/SiC)4/SiC以ModelⅡ断裂机制发生断裂,B/(PyC/SiC)4/SiC和A/(PyC/SiC)8/SiC以ModelⅠ断裂机制发生断裂。

简介：将T700或Nicalon-SiC短纤维、碳粉、硅粉和少量碳化硅粉混合,在1900℃热压烧结制备短纤维增强C-SiC复合材料,并对其组织、结构及性能进行了研究.结果表明:SiCf/C-SiC的相对密度和室温强度分别为95.3%和24.38MPa,均高于Cf/C-SiC的相对密度和室温强度,热压烧结过程中Cf的损伤严重.短纤维增强C-SiC复合材料中,由于C相和SiC相的同时存在,在同一温度下的氧化行为表现为在氧化初期氧化质量损失率较大,C相的氧化起主要作用;随氧化时间的增长,氧化质量损失率逐渐减小;在氧化后期则质量增加,SiC相的惰性氧化起主要作用.SiCf/C-SiC复合材料的抗氧化性能优于Cf-C-SiC复合材料的抗氧化性能.SiCf/C-SiC复合材料在温度为1100℃～1400℃时,温度越高,氧化质量损失率越小,抗氧化性能越强.

简介：基于轻质、高强和耐磨等诸多优势，铝基碳化硼复合材料已成为集结构/功能一体化的新型材料。本文采用粉末冶金及轧制方法，制备出厚度3.5mm、碳化硼质量分数为33%的B4C/Al复合材料板材，并对其疲劳性能和断裂机制进行分析。在1×107循环次数下，铝基碳化硼复合材料板材的疲劳强度达到110MPa。采用SEM对疲劳断口进行观察，结果表明B4C/Al复合材料疲劳断口可清楚的看到裂纹的萌生、扩展和失稳断裂的典型特征，但存在多种形式的疲劳启裂源。疲劳裂纹扩展路径取决于裂纹尖端塑性区的半径和B4C颗粒的间距大小，当增强颗粒的间距小于塑性区半径时，裂纹主要沿着颗粒的连接界面或断裂的碳化硼颗粒扩展，当增强颗粒的间距大于塑性区半径时，有利于裂纹尖端钝化，减缓裂纹的扩展和方向改变。

简介：采用无压熔浸法制备SiC／Al复合材料，并利用颗粒堆积和毛细管力的静力学理论研究造孔剂含量对SiC／Al复合材料抗弯强度的影响。通过扫描电镜对试样的断口形貌进行分析，发现造孔剂含量为20％（质量分数）时，残余孔隙较小，而造孔剂含量为10％和15％时，残余孔隙较大。造孔剂含量对抗弯强度产生影响，随造孔剂含量增加，抗弯强度先增大后减小，造孔剂为20％时，抗弯强度出现最大值343．63MPa。