国家重点基础研究发展计划(2011CB605804) 作品数:24 被引量:54 H指数:4 相关作者: 肖鹏 周伟 罗衡 李杨 徐先锋 更多>> 相关机构: 中南大学 华东交通大学 湖南工业大学 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 国家自然科学基金 湖南省教育厅科研基金 更多>> 相关领域: 一般工业技术 化学工程 电气工程 电子电信 更多>>
碳化硅纳米纤维改性C/C复合材料的力学性能 被引量:3 2012年 以电镀Ni颗粒为催化剂,采用催化化学气相沉积(CCVD)法,在单向炭纤维(CF)表面原位生长碳化硅纳米纤维(SiCNF),制备出SiCNF/CF共增强毡体。以此共增强毡体为前驱体,化学气相沉积碳后得到密度为1.7g/cm3的SiCNF改性C/C复合材料。复合材料力学性能测试表明,SiCNF改性可使C/C复合材料的抗弯强度、抗压强度和显微硬度明显提高。扫描电子显微镜和偏光显微镜观察表明,SiCNF改性处理改变了C/C复合材料中基体炭的结构,使其成为类似粗糙层(RL)或高织构的结构。 徐先锋 肖鹏 熊翔 胡艳艳关键词:催化化学气相沉积 炭纤维 C/C复合材料 不同原料凝胶注模制备莫来石陶瓷的结构与性能 被引量:1 2017年 分别以溶胶-凝胶法制备的莫来石粉末和分析纯级氧化铝/氧化硅混合粉末为原料,经过凝胶注模成形后,在1 400~1 600℃温度下无压烧结,制备莫来石陶瓷,研究原料种类及烧结温度对莫来石陶瓷的显微结构、力学性能和抗热震性能的影响。结果表明:以溶胶-凝胶法制得的莫来石粉末为原料时,随烧结温度升高,陶瓷的密度和抗弯强度都是先升高后降低,烧结温度为1 500℃时,材料的密度和抗弯强度最高,分别为3.13 g/cm^3和155.85MPa,经过5次1 400℃?100℃沸水间热震后抗弯强度保留率达54.99%。以氧化铝/氧化硅混合粉末为原料时,起始烧结温度降低,1 400℃下烧结的陶瓷即具有较高的密度和抗弯强度,分别为3.01 g/cm^3和106.40 MPa,热震后的抗弯强度保留率为77.80%。抗弯强度随烧结温度升高而下降,烧结温度为1 600℃时抗弯强度下降至74.21MPa。 俞晓宇 肖鹏 文中流 李专 周伟 陈文博 刘洋关键词:AL2O3-SIO2 凝胶注模 抗弯强度 抗热震性能 BN/SiC复合涂层改性炭纤维的吸波性能研究 被引量:5 2014年 以尿素、硼酸为原料,采用浸涂工艺先在炭纤维表面制备BN涂层,再以三氯甲基硅烷为前驱体,采用化学气相沉积工艺在纤维表面沉积SiC涂层,制得了BN/SiC复合涂层改性炭纤维。对BN/SiC复合涂层改性炭纤维的微观结构、抗氧化性能、介电性能及吸波性能进行了研究。结果表明:炭纤维表面BN涂层的厚度约为0.1μm,SiC涂层的厚度约为0.7μm。炭纤维经表面BN/SiC复合涂层改性后,抗氧化性能明显提高,开始明显氧化失重温度从560℃提高到790℃,最终氧化温度从780℃提高到1200℃以上;且介电性能得到有效改善,吸波性能显著提高。相比于未改性炭纤维,厚度为2 mm的BN/SiC复合涂层改性炭纤维的最小反射率减小到–13.3 dB,小于–10 dB的带宽增加至2.5 GHz。 周伟 肖鹏 李杨 罗衡 洪文关键词:炭纤维 抗氧化性能 吸波性能 SiC_W含量对SiC_W/Si_3N_4复合陶瓷力学及高温微波性能影响 被引量:2 2017年 以α-Si_3N_4粉、β-SiC_W为原料,Al_2O_3、Y_2O_3为烧结助剂,采用凝胶注模工艺制备了SiC_W/Si_3N_4复合陶瓷材料,烧结温度为1 650℃,保温1.5h。研究了SiC_W加入含量对SiC_W/Si_3N_4复合陶瓷的微观结构、力学及常温/高温微波吸收性能的影响。结果表明:随着SiC_W含量的增加,SiC_W/Si_3N_4复合陶瓷的抗弯强度和断裂韧性都有先増后减的趋势,当含量为10wt%时,抗弯强度达到最大值505MPa,断裂韧性达9.515MPa·m1/2。常温介电常数在SiC_W含量为10wt%时,实部达最大值12,在12GHz最大吸收值为-21dB。高温介电常数随着SiC_W含量的增加有先增后减的趋势,在含量为10wt%时,实部达到最大值12.5。相比于纯Si_3N_4陶瓷,当SiC_W含量为10wt%时,SiC_W/Si_3N_4复合陶瓷在11.7GHz左右最大吸收可达-27dB,有效吸收频带(小于-5dB)为11.2~12.3GHz。 刘洋 肖鹏 周伟 罗衡 刘鹏飞 陈文博 俞晓宇SiO_2表面改性炭纤维的抗氧化性能与微波吸收性能 被引量:1 2013年 通过SiO2溶胶浸渍和热处理,在炭纤维表面制备SiO2涂层。采用扫描电镜、X射线衍射仪观察和分析SiO2改性炭纤维的表面形貌及涂层成分,通过热重分析研究纤维样品的氧化行为,用数字电桥测试样品的电阻并计算电阻率,用微波矢量网络分析仪测试纤维的电磁参数并计算微波反射系数。结果表明:表面涂覆SiO2使炭纤维起始氧化温度提高近200℃,改性炭纤维的复合电阻率为纯炭纤维电阻率的2.6倍。SiO2涂层厚度为3 mm的炭纤维环形试样在7~15 GHz频率范围内的反射系数低于5 dB,反射系数小于10 dB的吸收带宽为5 GHz,在8.7 GHz频率位置具有最大吸收峰,反射率为26.2 dB。表面涂层SiO2有利于增强炭纤维的微波吸收性能。 唐益群 周克省 邓联文 肖鹏 周伟 周亮 罗衡 洪文关键词:炭纤维 微波吸收 Dy掺杂Bi_(1-x)Dy_xFeO_3多铁性材料微波电磁特性研究 被引量:1 2012年 采用溶胶-凝胶法制备Dy掺杂的Bi1-xDyxFeO3多铁性材料,利用XRD,SEM对材料物相、微结构及形貌进行表征分析;分别采用传输/反射法和弓形法,借助微波矢量网络分析仪测量系统,测量材料试样的微波电磁参量及吸波性能.在实验研究煅烧温度对材料微结构和形貌影响的基础上,确定最佳煅烧温度,进而探讨Dy掺杂量对Bi1-xDyxFeO3材料的微结构、复介电常数和复磁导率频谱特性、电磁损耗机制以及微波吸收性能的影响.结果表明:850oC的煅烧温度制备的Bi1-xDyxFeO3材料杂相基本消失,材料颗粒为亚微米尺寸的短纤维状;Dy掺杂能有效抑制材料中杂相形成和煅烧过程Bi3+挥发,有助于抑制螺旋形自旋磁结构,从而提高复介电常数实部和虚部,增强磁谱的弛豫特性;Bi1-xDyxFeO3材料中介电损耗和磁损耗两种机制共存且存在竞争与协同效应,Dy掺杂可以改善Bi1-xDyxFeO3材料微波高频段的吸波性能. 黄生祥 孙曙元 邓联文 马远伟 胡照文 肖鹏 周克省关键词:多铁性 电磁损耗 微波吸收 热解炭(PyC)/BN复合粉的制备及其吸波性能 被引量:1 2013年 以尿素、硼酸和热解炭(PyC)粉为原料,利用化学转化法,在1750℃、N2气氛下反应6 h,制备了PyC/BN复合粉。采用XRD、XPS、SEM、DTA/TGA对PyC/BN复合粉的物相组成、化学成分、表面形貌及抗氧化性能进行了表征,并用矢量网络分析仪测试了PyC/BN复合粉在2-18 GHz频段内的吸波性能。结果表明:生成的h-BN颗粒在PyC粉表面形成包裹层,其尺寸为几十至几百纳米。相比于PyC粉,PyC/BN复合粉的抗氧化性能明显提高,在1200℃时其质量仍剩余50%以上,而PyC粉在940℃时已被氧化完全。同时,由于波阻抗增大,电子位移极化、界面极化、多重散射和λ/4干涉相消作用,使得PyC/BN复合粉在相同厚度下(d=2 mm),其反射率峰值达到–27.2 dB,反射率小于–10 dB的频宽为2.6 GHz;且随着厚度的增加,其反射率峰值均小于–10 dB,并出现多重吸收峰。PyC/BN复合粉可作为理想的轻质、耐高温、强吸收的吸波剂应用于微波领域。 周伟 肖鹏 李杨 罗衡 周亮关键词:氮化硼 抗氧化性能 吸波性能 Flexural destructive process of unidirectional carbon/carbon composites reinforced with in situ grown carbon nanofibers 被引量:2 2014年 Unidirectional carbon/carbon(C/C) composites modified with in situ grown carbon nanofibers(CNFs) were prepared by catalysis chemical vapor deposition. The effect of in situ grown CNFs on the flexural properties of the C/C composites was investigated by detailed analyses of destructive process. The results show that there is a sharp increase in the flexural load-displacement curve in the axial direction of the CNF-C/C composites, followed by a serrated yielding phenomenon similar to the plastic materials. The failure mode of the C/C composites modified with in situ grown CNFs is changed from the pull-out of single fiber to the breaking of fiber bundles. The existence of interfacial layer composed by middle-textured pyrocarbon, CNFs and high-textured pyrocarbon can block the crack propagation and change the propagation direction of the main crack, which leads to the higher flexural strength and modulus of C/C composites. 卢雪峰 肖鹏 徐先锋 陈洁C/SiC_w复合体的制备及其吸波性能研究 被引量:2 2014年 以酚醛树脂为碳源,正硅酸乙酯为硅源,采用凝胶-碳热还原法制备 C/SiCw 复合体,考察了催化剂、碳热还原温度等工艺条件对 C/SiCw 复合体的结构和性能的影响.结果表明,碳硅比为3∶1的前驱体,在 FeCl3催化作用下,1500℃制备的 C/SiCw-50复合体具有良好的吸波性能,1∶2的石蜡介质测试样在2~18 GHz 频率范围内,3 mm 厚度的最大反射损耗为-27.2 dB,反射损耗低于-5 dB 的频率范围为6.3~10.8 GHz,频宽达4.5 GHz. 黄海翔 刘洪波 李劲 邵南子关键词:溶胶-凝胶 碳热还原 热解炭 SIC晶须 吸波性能 炭/炭复合材料表面SiC/ZrSiO_4复合涂层的制备及其微观结构与抗氧化性能 2015年 采用包埋-刷涂法在C/C复合材料表面制备SiC/ZrSiO_4复合涂层,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等测试手段分析该复合涂层的微观结构,并研究Si C单涂层和SiC/ZrSiO_4复合涂层在1 500℃静态空气中的抗氧化性能。结果表明:包埋法制备的SiC内涂层结构疏松,具有较好的抗氧化性能,氧化55 h后质量损失率仅为0.5%,但氧化58 h后,涂层内部形成大孔洞并产生贯穿孔隙,导致涂层失效,质量损失率迅速增加到2.1%。SiC/ZrSiO_4复合涂层由非均质镶嵌式结构的ZrSiO_4涂层紧密覆盖在SiC内涂层表面而成,具有优异的抗氧化性能,氧化198 h后质量仅增加0.5%,并且基本不再随时间延长而增加;复合涂层不仅能自愈合外涂层的缺陷和裂纹,还能抑制氧化过程中大孔洞的形成,避免贯通孔隙的产生。 罗威 周伟 肖鹏 李杨关键词:SIC涂层 抗氧化性能 C/C复合材料