简介：分别以针刺编织预制体（2.5D）和三维编织预制体（3D）为增强体，采用化学气相沉积结合高温熔渗工艺制备2种不同预制体结构的C/C-SiC-ZrC复合材料。利用X射线衍射仪，扫描电镜和能谱分析仪等测试手段，对材料的微观结构进行分析，采用三点弯曲实验和压缩实验研究材料的力学性能，得出不同预制体对最终复合材料断裂性能的影响规律。结果表明：材料中的SiC与ZrC呈偏聚态分布，2.5D复合材料的弯曲强度和压缩强度高达147.38MPa，252.4MPa；与3D复合材料相比，2.5D复合材料强度分别提高了192%和90.7%。这主要是由于2.5D复合材料纤维含量少，孔隙多，反应后密度较高所致。

简介：采用编织-粉料铺填法制备Cf/ZrB2预制体,经过“浸渍-炭化”制得C/C-ZrB2复合材料,研究材料的微观结构与力学性能、抗氧化性能和抗烧蚀性能。结果表明：ZrB2颗粒由树脂炭包裹,在C/C-ZrB2复合材料内部均匀分布。材料的氧化质量损失率随氧化时间延长呈线性增长,在1100℃温度下氧化10min和60min后质量损失率分别为2.67%和20.47%。该材料的抗弯强度为81.1MPa,氧化10min后抗弯强度仍保持在氧化前的80%,氧化前后均呈假塑性断裂模式。ZrB2粉体的加入可显著改善C/C复合材料的抗烧蚀性能,等离子烧蚀120s后,其质量烧蚀率和线性烧蚀率分别为0.30mg/s和8.75μm/s。玻璃态ZrO2的阻氧作用以及B2O3的挥发吸热是复合材料主要的抗烧蚀机理。

简介：采用两步熔盐法于900～1000℃下在C/C复合材料表面制备MoSi2-SiC复合涂层,即在含仲钼酸铵的熔盐中制备Mo2C涂层,然后通过熔盐渗硅生成MoSi2-SiC复合涂层。用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）与能谱分析（EDS）等方式研究涂层的组织结构,并测试涂层在1500℃下的抗氧化性能和抗热震性能。同时对涂层氧化后的组织结构进行分析。结果表明：复合涂层主要由MoSi2和SiC两相组成,涂层与C/C基体结合处仅有少量未反应的Mo2C。涂层整体致密,与基体结合良好,均匀地包覆整个基体表面,厚度约为100μm。涂层样品在1500℃的静态空气中氧化42h后,涂层表面仍保持完整,质量损失率仅为2.79%。1500℃下经历30次热震实验后,样品的质量损失率为1.96%,涂层具有良好的抗氧化和抗热震性能。

简介：采用电场、磁场、应力场和温度场多场耦合成形与烧结一体化技术制备高致密Fe-2Cu-2Ni-1Mo-0.8C合金,利用光学显微镜和扫描电镜对该合金的显微组织以及磨损表面进行观察和分析,重点研究耦合外加脉冲磁场对合金耐磨性能的影响。结果表明,在电场、应力场和温度场三场耦合放电等离子烧结技术的基础上进一步耦合适合的脉冲磁场,可明显改善烧结合金微观组织和合金元素分布的均匀性,不仅提高合金的耐磨性,同时还可显著提高合金的耐磨性能均匀性。在峰值电流、基值电流、频率、占空比分别为2700A、360A、50Hz和50%的脉冲电流以及烧结压力为30MPa的条件下烧结铁基合金粉末3min,耦合外加脉冲磁场强度为2.36×106A/m时,烧结材料的耐磨性能最佳,合金的磨损机制主要为粘着磨损。

简介：利用Ta2O5-NaF-C混合粉末为原料,采用碳热还原法在石墨表面制备不同形态的碳化钽晶须,利用SEM和XRD对晶须的形貌、结构与成分进行观察与分析,采用热力学计算与实验验证相结合的方法研究不同形貌碳化钽晶须的生长机制。结果表明：TaC晶须存在不同的生长机制,当原料粉末添加量较少时,石墨表面主要生长出圆柱状晶须伴有头部液滴状结构,原料粉末添加量较多时得到规则的四方柱状结构晶须,也存在2种不同形貌晶须并存的情况。圆柱状晶须为VLS（气-液-固）生长机制;四方柱状TaC晶须为VS（气-固）生长机制。在VLS机制中,催化液滴的主要成分为NaTaO3。

简介：通过热压烧结工艺制得了(SiCp+C)/MoSi2复合材料,测试分析了材料的组织结构、室温和高温力学性能.结果表明:(SiCp+C)/MoSi2复合材料主要由MoSi2(大量),α-SiCp(大量),Mo5Si3(多量)和β-SiC(少量)组成,密度为5.12g/cm3,相对密度为91%;增强相的粒径＜30μm,体积分数为39%.其室温硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为12.2GPa,530MPa和7.2MPa·m1/2;材料在800℃的维氏硬度为8.0GPa,1200和1400℃的抗压强度分别为560MPa和160MPa.与非增强MoSi2相比,材料的各种力学性能都有大幅度的提高.

简介：详细论述了C/C复合材料金相样品的制备方法和金相样品制备过程中可能出现的问题以及控制和消除它们的方法。此方法可确保获得一个平整的、能反映C/C复合材料真实显微组织和结构的金相样品。

简介：以密度分别为0.92,1.10和1.46g/cm3的多孔C/C材料为坯体,采用熔融渗硅法获得密度分别为1.94,1.86和1.79g/cm3的C/C-SiC复合材料A、B和C。将C/C-SiC复合材料与40Cr钢配副进行滑动摩擦实验,研究其摩擦磨损行为。结果表明：随载荷增加,坯体密度为1.83g/cm3的材料B的摩擦因数较稳定,基本围绕0.60波动,波动幅度0.2。材料A的摩擦因数波动幅度为0.3,而材料C的摩擦因数呈直线下降,降幅最大达0.5。但随时间延长,在试验载荷下,材料A的摩擦因数稳定性最好,波动幅度为0.07。SEM形貌表明,低载荷下,C/C-SiC复合材料的陶瓷相磨屑易聚集在摩擦膜边缘,而高载荷下磨屑分布较均匀,但摩擦表面都较粗糙,未形成完整、致密的摩擦膜。

简介：以粒径53~150μm的WC、Cr3C2（Cr3C2质量分数为10%~40%）和NiCrBSi粉末为原料,采用Stellite等离子转移弧（PTA）堆焊系统在45#钢基体上制备焊层。应用金相显微镜、X-射线衍射仪、扫描电镜、硬度计等设备分析焊层的结构和性能。结果表明：NiCrBSi自熔合金焊层组织由γ-（Ni,Fe）和其间弥散分布的CrB和（Cr,Fe,Ni）7C3相组成;Cr3C2加入后,焊层中出现Cr3C2衍射峰。随Cr3C2含量增加,焊层硬度、孔隙率和耐磨性逐渐提高,Cr3C2含量为30%时,硬度和耐磨性均达到峰值。铸造WC加入后,以WC、W2C为主,并有少量（Cr,Fe,Ni）7C3和（Ni,Cr,W）3C产生。Cr3C2含量为40%的Cr3C2焊层较Ni50A焊层耐磨性提高197.6%,比加入相同含量铸造WC焊层耐磨性提高97.6%。Cr3C2、铸造WC加入后,焊层的磨损机理不同：Cr3C2/Ni属于均匀磨损,WC/Ni属于非均匀磨损。

简介：以苯甲醛为交联剂,萘为单体,在浓硫酸催化下,反应得到未交联的缩合多核芳香烃（COPNA）树脂.采用红外光谱,差热/热重分析仪等,对COPNA树脂的合成反应及COPNA树脂的热稳定性进行了分析.用合成的COPNA树脂对T3006K炭布缠绕的坯体进行浸渍增密制备出了COPNA基炭/炭复合材料制品,在常压浸渍固化炭化的条件下,其残炭率达到53.15%.研究结果表明：优化单体与交联剂的物质的量比及催化剂的用量,残炭率还有上升的空间,显示出COPNA树脂是一种极具前景的新型C/C复合材料基体前驱体.

简介：成本高、制备周期长、抗氧化性能差是目前C/C复合材料存在的主要问题.作者简述了碳纤维对C/C复合材料成本的影响,重点介绍了国内C/C复合材料的制备工艺和抗氧化涂层方面的研究现状,探讨了今后的发展方向.

简介：采用无压熔渗方法制备1种新型的C/C-Cu复合材料,研究该材料与紫铜对偶在干摩擦往复运动条件下的磨损行为,系统考察载荷30～70N和速度0.25～1.0m/s范围内摩擦副材料的磨损性能;通过对磨损表面及磨屑的显微分析,建立C/C-Cu复合材料的磨损机制转变图。结果表明：在选定的试验条件下,根据C/C-Cu复合材料的磨损程度,可将磨损图划分为轻微磨损区和严重磨损区。在轻微磨损区,低载荷下的主要磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损;在较高载荷下,磨损主要由磨屑膜的脱落引起;在严重磨损区,复合材料的磨损机制为剥落磨损。

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：为了探索降低航空刹车用C/C复合材料成本、提高性能的有效方法,对国外炭/炭刹车材料的部分力学性能和热导率进行了测试,并利用金相显微镜对其坯体结构进行了观察分析,在此基础上,自制了一种针刺整体毡,进行CVD增密,并与炭布叠层坯体的结果对比.结果表明:国外航空刹车用C/C材料的层间剪切强度和垂直方向热导率比较高,坯体趋向于使用针剌毡;针刺整体毡由无纬布和网胎交替叠层,经针刺而成,这种结构具有孔隙分布均匀、气体扩散通道多、Z向纤维含量高的特点,为CVD增密创造了良好条件;自制针刺整体毡坯体经700hCVD增密,小样密度可达1.81g/cm3,大样密度达1.75g/cm3,且能继续增密,与炭布叠层坯体相比,采用针刺整体毡可显著缩短CVD周期.

简介：采用超音速等离子喷涂法在1045钢表面制备NiCr-Cr3C2涂层，分析涂层的微观结构及化学成分以及涂层的晶粒结构，利用MICROMET-6030显微硬度仪和Nano-test600纳米压痕仪测定涂层的显微硬度与弹性模量，通过油润滑微动摩擦磨损试验测试涂层的微动磨损性能。结果表明，NiCr-Cr3C2涂层为明显的层状结构，具有单晶、纳米多晶与过渡区共存的复杂晶体学结构，显微硬度HV0.3高达998，约为基体材料硬度的3倍，弹性模量为224.6GPa；涂层的微动摩擦因数随载荷增大而减小，随温度升高而增大。喷涂层的抗微动摩擦磨损性能较基体优异，摩擦因数及体积磨损量分别比基体降低36.7%和55.6%。涂层的磨损机理以磨粒磨损和疲劳剥落为主。

简介：采用压力烧结法制备不同碳含量的WC-10Co-0.6Cr3C2硬质合金，通过金相组织观察、硬度测试、比饱和磁化强度和矫顽磁力的分析，研究该合金的微观组织结构和性能。结果表明，随碳含量增加，合金的饱和磁化强度增大，而密度、矫顽磁力及硬度均降低；在压力烧结条件下，对于WC-10Co-0.6Cr3C2合金，两相正常组织对应的碳含量范围为5.41%～5.55%。碳含量低于5.41%时出现缺碳相η相，碳含量高于5.55%时出现石墨相。

简介：采用等离子喷涂技术,在C/C-Cu复合材料表面制备W涂层,采用氧乙炔焰进行烧蚀考核,通过金相显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪对烧蚀前后涂层的显微组织及相组成进行分析,并与没有W涂层的C/C-Cu复合材料进行对比。结果表明,熔蚀后有涂层的C/C-Cu复合材料质量损失仅0.9mg/s,无涂层C/C-Cu试样的质量损失为5.6mg/s。C/C-Cu复合材料表面W涂层较致密,与基体结合良好。烧蚀后C/C-Cu表面W涂层主要生成WO3和CuWO4,能谱分析（EDAX）表明有较多的Cu元素存在,但分布不均匀。W涂层在烧蚀后均较粗糙、疏松,存在孔洞和裂纹等缺陷,成为降低性能的重要因素。

简介：设计并制备了一种工作温度不大于1373K的C/C复合材料抗氧化复合涂层,其基本结构为浸溃过渡层,陶瓷相阻挡层/玻璃相封填层,涂覆有复合涂层的C/C复合材料试样在空气中于1173K下氧化10h的失重率仅为10.37％,氧化失重速率为5.67×10-5g/（cm2·min）;1173K←→室温空气中急冷急热10h循环100次后,失重率为8.41％,涂层没有剥落,说明整个涂层具有良好的高温抗氧化性和抗热震性能,该种复合涂层可在中低温（不大于1373K）氧化性气氛中长时间工作,适合作C/C复合材料航空刹车副等部件的抗氧化涂层,能够大大提高C/C复合材料的使用寿命和性能。

简介：采用电弧驻点烧蚀试验研究纤维分布对C／C复合材料烧蚀性能的影响，表征非均匀编织体结构C／C复合材料中不同大小结构单元、不同方向材料的烧蚀性能。结果表明，细化预制体结构单元，可以提高C／C复合材料的抗烧蚀性能；垂直燃气流方向的纤维与平行燃气流方向的纤维相比，纤维含量提高有利于材料抗烧蚀性能的提高。该结果可用于烧蚀C／C复合材料预制体结构的设计中。

简介：以炭纤维针刺整体毡为增强体,采用化学气相渗透（CVI）工艺制备出不同密度的炭/炭（C/C）多孔体,利用气压浸渍法将Cu合金渗入到C/C多孔体中制备C/C-Cu复合材料。在简支梁摆锤式冲击试验机上测试C/C-Cu复合材料的冲击性能,采用金相显微镜和扫描电镜观察材料的微观结构和断口形貌。结果表明：铜合金在C/C多孔体中分布均匀;C/C-Cu复合材料垂直方向的冲击韧性优于平行方向的冲击韧性;随C/C多孔体密度的增加,材料的冲击韧性先增加后降低。C/C多孔体密度适中（1.44g/cm3）时,C/C-Cu复合材料内炭纤维、热解炭、铜合金等组分协同作用,在平行和垂直2个方向的冲击韧性都达到最大值,分别为2.68J/cm2和4.45J/cm2,具有假塑性断裂行为的特征。