国家自然科学基金(90305001)
- 作品数：9 被引量：27H指数：3
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- 多升温速率法研究SiO_2涂层/三维碳纤维编织体材料的微观氧化特征和机理
- 2011年
- 采用热重分析中的多升温速率法,从微观角度对SiO2涂层/三维碳纤维编织体材料氧化反应的特征和机理进行了系统研究。结果表明:非等温条件下,材料的氧化过程呈现自催化特征。材料的氧化失重过程是一个复杂过程,首先为化学反应控制(转化率α≤10%),反应的活化能为138.619kJmol-1;随失重的增加(α≤55%),逐渐变为化学反应和气体扩散共同控制,其活化能的最小值为54.524kJmol-1;当α>55%,随失重的增加,化学反应对总反应速率的影响逐渐增大,活化能逐渐增加。最后通过对材料微分热重曲线重叠峰的解析研究了升温速率对涂层/编织体材料热氧化稳定性的影响。
- 张小亮公伟伟高朋召王红洁肖汉宁
- SiC涂层/三维碳纤维编织体的氧化动力学和机理研究被引量：11
- 2005年
- 采用原位反应法在三维碳纤维编织体(简称:RB)的纤维表面制得SiC涂层,通过 XRD、SEM、等温氧化失重和非等温热重分析等测试手段研究了制备方法对SiC涂层均匀性 的影响,并对SiC涂层／碳纤维编织体(简称:CB)材料在等温和非等温条件下,氧化反应的 动力学和反应机理进行了研究.结果表明:SiC涂层均匀、完整地涂覆于编织体内外各纤维表 面;材料等温氧化反应的机理为第一阶段反应控制,第二阶段扩散和反应共同控制;材料的非 等温氧化过程呈现自催化特征,氧化机理为随机成核,氧化动力学参数为:lgA=9.615min-1; Ea=201.73kJ·mol-1.
- 高朋召王红洁金志浩
- 关键词：原位反应法
- SiO_2涂层/三维碳纤维编织体材料的氧化动力学和机理研究
- 2006年
- 采用溶胶-浸渍法,在三维碳纤维编织体的纤维表面涂覆SiO2涂层,通过XRD、SEM、等温氧化失重和非等温TG-DTG等测试手段研究了制备方法对涂层完整性的影响,并对涂层/编织体材料(CB)氧化反应的动力学和机理进行了系统研究。结果表明:采用该方法所得到的涂层均匀完整,与纤维表面结合良好;等温条件下,材料失重低于70%时,定温下,其失重率与氧化时间呈线性关系,反应速率常数随温度的升高而增大。材料的氧化过程随温度升高可分为2个阶段:第1阶段为反应控制,第2阶段为扩散和反应共同控制,分界点为600℃;非等温条件下,材料的氧化过程呈现自催化特征。
- 高朋召王献忠王红洁金志浩肖汉宁
- 关键词：氧化动力学反应机理
- 碳毡中SiC纳米线的制备被引量：2
- 2007年
- 采用国产炭素墨水与少量硅微粉混合的液体充分浸渍聚丙烯腈(PAN)基碳毡并烘干后,在1450℃、真空条件下与硅微粉的气相产物发生碳热还原等反应,在碳毡内部制备出大量SiC纳米线．此纳米线多有弯曲形貌,其线径范围为25-150nm,可测轴向线长达15μm以上．另有大量SiC的膜、纳米团絮、纳米颗粒等结构体存在．对烧结试样做了XRD、SEM、TEM的表征,初步研究了其组成结构、微观形貌及纳米线的生长机理．
- 袁峰王红洁金志浩
- 关键词：SIC纳米线
- 原位反应法制备的碳化硅涂层/三维编织碳纤维的氧化性能研究被引量：10
- 2006年
- 采用原位反应法在三维编织碳纤维(原纤维)表面制得β-SiC涂层,通过XRD,SEM,等温氧化失重和非等温热重分析等测试手段研究了制备方法对涂层性能的影响。结果表明:利用此法可得到均匀、完整,界面结合良好的涂层,涂层厚度增加,涂层/三维编织碳纤维(复合纤维)抗氧化性能增强。并对复合纤维氧化反应的机理进行了研究。
- 高朋召王红洁金志浩
- 关键词：三维编织碳纤维原位反应法SIC涂层自催化反应
- 碳毡纤维致密超薄Si-Al-C抗氧化涂层的制备被引量：1
- 2007年
- 采用改进的Sol-Gel方法配制含鸡蛋清的氧化硅及氧化铝溶胶先驱体液,来浸渍聚丙烯晴(PAN)基碳毡,并以真空烧结获得碳毡纤维外表致密超薄的Si-Al-C抗氧化涂层。对烧结试样做了XRD,SEM,EDAX,TEM和DSC-TGA的分析。涂层物质由非晶态及晶态物质混杂构成,其晶粒大小有约为50 nm～70 nm。鸡蛋清在此起良好的天然粘结剂及参与烧结碳化物涂层的活性碳源作用。具有涂层的碳毡纤维在空气中的起始氧化温度约为730℃,较于未处理的碳毡纤维,此值提高了300℃以上。此工艺成本低廉且效果较好。
- 袁峰王红洁金志浩
- 关键词：鸡蛋清
- ZrO_2-SiO_2复合涂层/三维碳纤维编织体材料的氧化动力学研究被引量：2
- 2007年
- 采用溶胶-浸渍法,在三维碳纤维编织体(简称:RB)的纤维表面涂覆ZrO2-SiO2复合涂层,通过XRD、SEM、等温氧化失重和非等温TG-DSC等手段研究了制备方法对涂层完整性的影响,并对涂层/编织体材料(简称:CB)氧化反应的动力学进行了系统研究。结果表明:采用该方法所得到的涂层均匀完整,与纤维表面结合良好,能显著提高编织体材料的抗氧化性能;等温条件下,材料失重低于70%时,其失重率与氧化时间呈线性关系,反应速率常数随温度的升高而增大,材料失重高于70%时,其失重率与氧化时间呈抛物线关系;非等温条件下,材料的氧化过程呈现自催化特征。
- 王献忠高朋召
- 关键词：涂层氧化动力学自催化
- 涂层对三维碳纤维编织体/Al_2O_3陶瓷复合材料性能的影响被引量：5
- 2006年
- 从自制的SiO2和SiC涂层／三维碳纤维编织体出发，采用溶胶浸渍-原位分解法得到三维碳纤维编织体／涂层／Al2O3陶瓷复合材料．采用等温氧化失重、XRD、SEM、电子拉伸试验等测试手段研究了涂层对碳纤维编织体抗氧化性、复合材料力学性能的影响及复合材料的强韧化机理．结果表明：涂层可明显提高碳纤雏编织体的抗氧化性能；梯度SiC涂层可明显改善纤维与陶瓷颗粒的界面结合性能，使复合材料的强度、断裂韧性和弹性模量分别增加5～10倍，材料的断裂呈层间紧密的复合断裂；裂纹扩展和断口分析表明，复合材料的强韧化机理为Cf的拔出、桥接和诱导裂纹偏转．
- 高朋召王红洁金志浩肖汉宁
- 关键词：涂层强韧化机理
- 制备多孔C_f/ZrO_2陶瓷基复合材料研究被引量：1
- 2008年
- 以带有SiC涂层(厚度～1μm)的C纤维预制体作为骨架,液相浸渍Sol-Gel法制备的高固相含量ZrO_2先驱体,溶胶-原位烧结制备多孔Cf/ZrO_2陶瓷基复合材料。ZrO_2先驱体溶胶稳定性取决于pH值和稀释NH_3·H_2O的浓度。pH=3时先驱体溶胶固相含量为50%。XRD及SEM结果表明:不同烧结温度和烧结气氛条件下,多孔Cf/ZrO_2陶瓷基复合材料的成分物相和表面形貌有明显差别。Ar气氛低温烧结可以有效防止C纤维氧化和副反应发生,断裂过程中有纤维拔出的痕迹。1100℃烧结制备Cf/ZrO_2陶瓷基复合材料力学性能最好,显气孔率为54%时弯曲强度接近13 MPa。
- 张晓冬王红洁乔冠军金志浩
- 关键词：ZRO2陶瓷基复合材料
