飞机碳制动盘的快速气相沉积

飞机碳制动盘的快速气相沉积

一、飞机炭刹车盘的快速气相沉炭(论文文献综述)

张博[1](2020)在《Al2O3界面涂层和CNTs引入对PyC基体组织结构与性能的影响》文中指出C/C复合材料具有低密度、高比强度、高比模量,耐摩擦、耐烧蚀及超高的高温强度保持率等,被广泛应用于航空航天、军事、生物医学等领域。在具备上述优异性能的同时,C/C复合材料还存在组织结构不均匀,力学性能低等突出问题。从宏观上来讲,C/C复合材料的强度来源于增强体强度,基体强度和界面结合强度三个方面,由于实验所采用的纤维强度一定,故本论文从界面结合强度和基体强度两方面进行研究,观察其对复合材料组织结构和力学性能的影响。一方面通过高温热处理及加入Al2O3涂层对复合材料的界面进行改善,另一方面,采用石英纤维毡作为预制体制备热解碳基体,再利用CNTs对热解碳基体进行组织结构诱导及力学性能改善。采用TG-CVI法,以液化气为碳源前驱体,氮气为稀释气体制备复合材料,通过PLM、VGT、SEM、XRD等分析手段和三点弯曲、断裂韧性及拉伸等测试方法对复合材料界面和CNTs改性热解碳基体微观组织结构及力学性能的影响进行了研究,主要工作和结果如下:(1)以针刺网胎为预制体制备C/C复合材料,研究了1600℃,4h高温热处理预制体对C/C复合材料微观组织结构及性能的影响。结果表明:对于Cf/C和C1600/C复合材料,其组织结构均为SL;预制体经过热处理后其三点弯曲强度从76.89MPa下降到57.55MPa,降低了25%,但是断裂韧性从0.938MPa·m1/2上升到2.141MPa·m1/2,提高了128%。(2)在经过高温热处理预制体纤维表面涂覆Al2O3涂层后,C1600-Al2O3/C基体的组织结构变为RL,表明Al2O3涂层能够诱导热解碳基体的组织结构转变。同时Al2O3界面涂层的引入改善了复合材料的FMBS,使其断裂韧性从Cf/C的0.938MPa·m1/2增加到C1600-Al2O3/C的3.061 MPa·m1/2,提高了226%。通过界面改性及基体组织结构的诱导,C1600-Al2O3/C得到了良好的纤维与基体的界面结合强度和基体中石墨烯片层之间的结合强度。但是,抗弯强度的高低主要受C/C复合材料最终密度的影响。(3)石英纤维增强热解碳复合材料的组织结构为SL,其界面结合强度较强,复合材料和热解碳基体均表现出脆性断裂行为,且抗弯强度和抗拉强度较低。PVA改性后的石英纤维增强热解碳复合材料的组织结构为RL,同时也具有较强的界面结合强度,力学性能略有改善。与前两种复合材料相比,经过PVA分散均匀的CNTs溶液处理后的石英纤维增强热解碳复合材料具有相对较弱的界面结合强度,而且显着提升了其抗弯强度和拉伸强度。随机取向的CNTs增强的PyC微复合材料可解释伪ISO结构的生成,并有助于改善PyC基体的力学性能。(4)界面结合强度和纤维与基体之间的相对强度极大地影响了石英纤维增强的热解碳复合材料的力学性能:较低的纤维体积分数以及较强的界面结合强度导致纤维对复合材料抗弯强度的增强作用有限。相比之下,相同的纤维体积分数以及较弱的界面结合强度,使纤维能够充分发挥对复合材料抗弯强度的增强作用。(5)较高的纤维体积分数以及较弱的界面结合强度使基体具有更高的力学性能,导致纤维对复合材料抗拉强度的增强作用有限,而相同的纤维体积分数以及较强的界面结合强度,使纤维能够充分发挥对复合材料抗拉强度的增强作用。

张姗姗[2](2018)在《高导热石墨膜增强C/C复合材料的制备与结构性能研究》文中研究指明随着航空航天、电子器件等领域很多部件的高功率密度化,累计了大量的热量,严重制约了这些器件的小型化、集成化和高性能化发展,使用高导热率材料成为摆脱这些限制的解决措施。高导热C/C复合材料不仅具有密度低、比强度和比模量高等优异性能,更兼有优异的导热、导电性能,是通讯卫星、飞机刹车片、喷管喉衬、前缘等产热量高并急需导走热量的首选使用材料。一直以来作为C/C复合材料导热增强体的中间相沥青基炭纤维虽然具有优异的导热性能,但其存在制备工艺复杂、编织困难、成本高等缺点,大大限制了高导热C/C复合材料的进一步发展和应用。针对以上问题,本研究将采用近年来出现并快速发展的一种新型高导热石墨材料——人造高导热石墨膜作为导热增强体,制备高导热C/C复合材料。其不仅比高导热中间相沥青基炭纤维的导热率高,还具有相对较低的成本等优点。因此用高导热石墨膜作为增强体,无疑在提高C/C复合材料导热率和节约成本等方面有很大的作用。本研究采用多次液相浸渍-碳化工艺,以高导热石墨膜为增强体,浸渍沥青为基体前驱体制备高导热C/C复合材料。首先讨论了石墨膜体积分数对所制备材料性能的影响。结果表明:1)石墨膜体积分数也对C/C复合材料的热导率影响较大,随石墨膜体积分数的增加,材料的热导率逐渐提高,弯曲强度逐渐下降;2)所制备材料的电阻率随石墨膜体积分数的增加逐渐下降,其与材料的热导率增长趋势呈相反关系;3)石墨膜增强C/C复合材料的热导率具有各向异性,其沿石墨膜面向的热导率是垂直于石墨膜方向的8倍;4)石墨膜体积分数为48%,经过六次液相浸渍-碳化和2800℃高温石墨化处理后的高导热石墨膜增强C/C复合材料沿其石墨膜面向具有最高的热导率,高达371.2 W.m-1 · K-1然后,本文研究了石墨膜体积分数为50%的C/C复合材料液相浸渍-碳化次数和高温石墨化处理对所制备材料的微观结构、导热率、电阻率和弯曲强度等方面的影响。研究表明:1)液相浸渍-碳化次数对C/C复合材料的热导率、弯曲强度和电阻率有较大影响,随着循环次数的增多,高导热C/C复合材料的热导率和弯曲强度均逐渐增加,但存在开始增加快,后期增加慢的趋势;2)石墨膜对其周围的沥青前驱体有诱导取向作用,其周围的沥青基体炭会沿石墨膜表面呈现取向结构;3)经过石墨化处理后的C/C复合材料微晶尺寸和石墨化度大大提高,同时热导率也大幅度提高,碳化-浸渍6次并经过2800℃石墨化处理的C/C复合材料具有较高密度和导热率,分别为1.46g·cm-3和367.3 W.m-1·K-1,同时其弯曲强度为 15.19 MPa。此外,本研究还对所制备C/C复合材料进行了化学气相沉积。发现在沉积SiC后,C/C复合材料中的一些孔隙被很好的填充,因而材料的密度和弯曲强度提高,同时所制备材料表面更加的平整。

黄群[3](2014)在《天然气/氢气等温CVI法制备C/C复合材料的工艺研究》文中提出摘要:C/C复合材料作为一种性能优异的结构材料,广泛应用于航空航天和国防军事领域。在众多制备工艺中,等温化学气相渗透法(ICVI)是目前应用最广泛的制备C/C复合材料的工艺,如何通过调控ICVI的工艺参数,制备高密度、密度分布均匀以及显微结构可控的C/C复合材料一直都是相关研究人员关注的热点。本文在前人实验的基础之上,采用天然气和氢气的混合气体作为前驱气体,制备不同厚度的C/C复合材料,研究了反应气体压力和温度对C/C复合材料致密化程度和显微结构的影响,通过改变工艺参数获取适合于制备不同厚度C/C复合材料的工艺参数。得到的主要结论如下:(1)在沉积温度为1120℃条件下,通过在8-20kPa范围内改变气氛压力制备C/C复合材料,研究气氛压力对C/C复合材料增密速率和热解炭显微结构的影响,结果表明C/C复合材料密度随反应气体压力的升高而增加,较高的气氛压力条件有利于获得粗糙层热解炭。(2)采用等温CVI工艺,在温度为1120℃,气氛压力为20kPa的条件下,能够在70h内将厚度为10mm,密度为0.4g/cm3的炭纤维预制体增密到1.85g/cm3,且最终得到的C/C复合材料基体几乎全部由粗糙层热解炭组成。(3)采用等温CVI工艺,在温度为1120℃,反应气体压力为20kPa的条件下,增密厚度为30mm,密度为0.3g/cm3的炭纤维预制体135h,得到的C/C复合材料平均密度约为1.71g/cm3,但在材料的厚度方向上出现了明显的密度梯度,材料外侧密度大于内部密度。(4)为了实现增密过程中C/C复合材料整体均匀致密,以及研究沉积温度对C/C复合显微结构的影响。连续在1030℃、1060℃和1090℃条件下各增密不同初始密度的预制体25h,得到的C/C复合材料均表现为内部密度略高于外部密度,热解炭基体结构取向度随温度的升高而增加。图32幅,表6个,参考文献88篇。

李帅[4](2012)在《炭素材料高温抗氧化涂层的制备及性能研究》文中认为炭素材料具有一系列优良的性能,如低密度、高强度、高模量、耐磨损性能好,尤其是其高温下较低的热膨胀系数和1000℃~1300℃下强度随着温度的升高而增加的优异高温性能,使得炭素材料能够同时立足于功能材料和高温结构材料领域,得到广泛重视。然而,炭素材料的缺陷在于以上许多性质的发挥要求材料处于惰性气氛中,若在氧化气氛下超过一定范围就会发生明显氧化。此时力学性能就会随着氧化失重率的增加而明显下降,从而限制了炭素材料在氧化气氛下的应用范围。因此,为了充分利用其优异性能,炭素材料在高温条件下的抗氧化防护至关重要,值得深入研究。本课题采用MTS-Ar-H2体系化学气相沉积法制备涂层,基体材料为由某炭纤维有限公司提供的炭板、炭毡和碳/石墨复合毡。针对MTS的水浴温度、沉积温度和沉积时间等工艺参数对CVD SiC的影响,在不同工艺参数条件下制备SiC涂层并对不同条件下在三种炭素材料基体上制备的涂层及其抗氧化性能进行了分析研究。结果表明在水浴温度为60℃,沉积温度为1000℃时沉积3h所制备的涂层的质量增加率最大,且经XRD物相分析涂层物质均为SiC,氧化性能测试后发现涂有该涂层的三种炭素材料的起始氧化温度分别为炭板500℃、炭毡650℃、碳/石墨复合毡700℃,而未涂层的三种炭素材料的起始氧化温度分别为炭板400℃、炭毡450℃、碳/石墨复合毡550℃。对不同水浴温度、不同沉积温度以及不同沉积时间下制备的涂层试样的质量增加率和氧化失重率的分析结果表明:相同沉积条件下以炭毡为基体制备的SiC涂层效果最明显,其次为碳/石墨复合毡,这与炭素材料的体密度和组织结构有关,相同条件下制备的涂层对多孔材料的抗氧化防护效果更加明显。

李伟[5](2009)在《柔韧预浸炭纤维及Cf/C复合材料的制备与抗氧化研究》文中研究说明炭纤维/炭(Cf/C)复合材料具有高比强度、高比模量、材料结构可设计性、高温下强度保持率高等优异的性能,它广泛应用于军事、航空航天等领域。Cf/C复合材料抗氧化涂层研制成功后,在氧化气氛下可以多次重复使用,使它成为一种极好的耐烧蚀材料,也是一种耐高温热结构材料,成为当今先进复合材料研究和开发的重点。但是Cf/C复合材料也存在一些问题限制了它的应用,目前主要的问题是各种常用的致密化方法和浸渍剂性能不尽如人意。探索一种全新的粉末涂层快速制备Cf/C复合材料途径,并通过沥青浸渍-炭化和萘原位浸渍聚合-炭化的复合致密化工艺,来达到减少致密化周期、降低材料成本。本文主要研究炭纤维处理、硼改性酚醛树脂(BPR)粉末涂层、预制体的成型及炭化、Cf/C复合材料的致密化和抗氧化涂层等对试样性能的影响,其中炭纤维开纤和BPR粉末涂层对Cf/C复合材料的性能研究十分重要,采用空气梳对炭纤维进行气流开纤和BPR粉末涂层可以制备柔韧性优良的丝束,该丝束不仅可以直接成型,而且还可以编织、纺织成一定的形状后成型。Cf/C复合材料的致密化对其性能提高有非常明显的效果,集中探讨了三种致密化方法对Cf/C复合材料性能的影响。针对炭纤维表面惰性不易被浸润的特性,使用浓硝酸氧化法对炭纤维进行表面改性,采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和动态接触角法等研究了炭纤维的形态、特征基团和表面浸润性能的改变。首次利用空气梳开纤和粉末涂层的方法制备柔韧预浸炭纤维丝束,空气梳对炭纤维进行开纤时,考察气流压力和炭纤维处理速度对开纤幅度和稳定性的影响;该方法充分克服炭纤维开纤困难的难题,如采用常规的罗拉法开纤,分丝效果不太理想,并且对炭纤维产生巨大的破坏作用。比较系统地研究开纤幅度、处理速度、树脂粉末的粒径和加热温度等对BPR粉末在炭纤维丝束上的涂层效果。采用热压成型工艺对BPR粉末涂层炭纤维进行成型,并对预制体的成型工艺和性能进行研究,成功地制备高体积分数炭纤维的预制体,为降低Cf/C复合材料的成本提出了新思路。通过达西定律、粉末涂层炭纤维热压成型的特点和BPR的性能首次建立热压成型的浸渍模型,并成功地将其运用于预制体成型过程中的工艺参数调整。在合理控制炭化工艺的前提下,将预制体热解制备Cf/C复合材料。研究不同致密化方法对Cf/C复合材料性能的影响。通过沥青浸渍-炭化(PIC)、原位浸渍聚合-炭化(IsIPC)和硼改性酚醛树脂浸渍-炭化(BPR-IC)对Cf/C复合材料进行致密化,研究不同致密化方法对Cf/C复合材料的密度、开口气孔率和形态结构等的影响。首次提出PIC和IsIPC复合致密化方法,并对萘原位浸渍聚合的浸渍机理、聚合机理和聚合最佳条件进行研究,通过复合致密化方法处理的Cf/C复合材料的性能有较大幅度的提高。采用X-射线衍射(XRD)分析不同致密化方法对Cf/C复合材料的石墨化度的影响,并由导热机理探讨了不同致密化方法对Cf/C复合材料导热性能的影响。比较粉末涂层工艺和致密化方法对Cf/C复合材料高温热失重的变化,从而研究Cf/C复合材料基体制备工艺对高温抗氧化性能的影响。由于Cf/C复合材料本身的抗氧化性能较差,必须对其进行抗氧化处理才得以应用。对Cf/C复合材料采用包埋法制备SiC/MoSi2复合涂层,并对其界面性能和抗氧化性能进行初步的探讨。对涂层Cf/C复合材料在1500℃下进行等温氧化和1500℃至室温条件的抗热震研究,分析涂层对高温抗氧化性能的影响。

杨明勇,张红波,熊杰,李新春,杨文堂[6](2009)在《飞机炭/炭复合材料刹车盘齿形加工可靠性工艺分析》文中提出文章介绍炭/炭复合材料的制备技术和该材料的特性,机轮对炭/炭复合材料刹车盘的使用要求。对炭/炭复合材料刹车盘的机加工工艺可靠性作了探讨和分析,特别对加工刹车盘啮合齿廓时刀具的磨损对加工精度的影响、在数控机床加工刀偏的调整、保证工件质量作了一定的探讨。

苏君明,肖志超,孟凡才,彭志刚,谷立民,薛宁娟[7](2008)在《民用飞机炭刹车盘材料的技术现状及进展》文中研究表明飞机炭刹车盘材料自20世纪60年代末,70年代初问世以来,经历了三至五代的发展历程,已成为新型民机制动的首选材料,成功用于40种以上的民机,其年需量达到1200吨,占世界炭/炭复合材料总产量的90%左右。国内民用飞机炭刹车盘材料近10年来取得突破性进展,依靠自主知识产权研制的炭刹车盘材料力学、热学性能高于国外同类产品,而摩擦磨损特性与其相当,使我国具备了大型民机炭刹车盘材料的制造能力。

袭建人[8](2008)在《高性能复合材料—炭/炭(陶)复合材料》文中进行了进一步梳理碳纤维增强炭基复合材料(建成炭/炭复合材料)是具有特殊性能的新型工程材料,是当今在惰性环境中高温力学性能最好的材料。文章从炭/炭复合材料的发展历程、现有的制造工艺特点、已有的研究成果及炭/炭材料工艺的应用开发和推广前景等四个方面阐述了高性能复合材料——炭/炭(陶)复合材料在当今中国的研究发展情况。

尹健[9](2007)在《SRM喉衬用炭/炭复合材料烧蚀性能研究》文中指出喷管是固体火箭发动机(SRM)的一个关键部件,而喉衬是发动机喷管中工作环境最恶劣的部位。随着更大载荷、更大推力和更高燃气温度、更远射程SRM的发展,SRM对喉衬材料烧蚀性能提出了更高要求。炭/炭(C/C)复合材料具有轻质、高强、良好的烧蚀性能、优异的抗热震性能,以及性能的可设计性等特点,是理想的喉衬材料,已广泛应用于SRM喷管喉衬。本研究以SRM喷管喉衬用C/C复合材料为背景,采用电弧驻点烧蚀试验方法,系统研究了烧蚀条件、炭纤维预制体和基体炭类型及结构等对C/C复合材料烧蚀性能的影响,揭示了其烧蚀机理;结合武器型号用SRM喷管喉衬的研制,解剖分析了地面点火试验后C/C复合材料喉衬的烧蚀形貌,探讨了其烧蚀机理;在此基础上,开展了添加难熔金属碳化物和SiC表面涂层制备工艺及其烧蚀性能的研究,并对2种常用的考核C/C复合材料烧蚀性能的方法进行了评价。系统考察了电弧驻点烧蚀条件(驻点压强、总焓、烧蚀时间等)对C/C复合材料烧蚀性能的影响规律。3000℃左右的温度范围内,焓值(温度)越高,烧蚀越严重;烧蚀时间延长,烧蚀量增加明显;C/C复合材料的烧蚀性能对驻点压强十分敏感,压强提高一倍,烧蚀率成倍地增长。系统研究了C/C复合材料的本征烧蚀性能,揭示了各因素的影响规律。C/C复合材料平行方向的烧蚀性能优于垂直方向烧蚀性能。热解炭和树脂炭混合增密的C/C复合材料烧蚀性能优于纯树脂炭增密的C/C复合材料烧蚀性能;典型粗糙层结构的C/C材料烧蚀性能优于典型光滑层结构的材料烧蚀性能;热解炭沉积密度越高,烧蚀性能越好。随着穿刺密度的增加,细编穿刺结构C/C复合材料烧蚀性能提高。揭示了C/C复合材料的烧蚀机理,建立了烧蚀模型。C/C复合材料烧蚀分为热化学烧蚀和机械剥蚀两部分,机械剥蚀决定材料宏观烧蚀形貌,热化学烧蚀决定材料微观烧蚀形貌。C/C复合材料的烧蚀优先从界面、缺陷、孔隙处开始并向纵深发展,导致炭纤维与热解炭、热解炭内部、热解炭与树脂炭之间的界面分离,以及孔洞、缺陷的进一步增大。此外,因热应力等新生成的裂纹及固有的裂纹变宽,不断延伸、扩展,甚至彼此贯穿。在外界剪切力、涡旋分离力或内部热应力的作用下引起材料的机械剥蚀。结合武器型号用SRM喷管喉衬的研制,解剖分析了SRM地面点火试验后C/C复合材料喉衬的烧蚀形貌,阐明了其烧蚀机理;针刺整体毡结构的C/C复合材料喉衬整体性完好、烧蚀均匀、烧蚀率低,但由于z向纤维含量较少,z向强度较低,在喉部、接近喉部位置易产生层间裂纹;细编穿刺毡结构C/C复合材料具有良好的热性能和力学性能,且材料性能各向异性小,烧蚀性能较好。随着压强的升高,C/C复合材料喉衬的烧蚀率增加。C/C喉衬的烧蚀主要由热化学烧蚀和机械剥蚀两部分组成。颗粒的冲刷将加强对烧蚀材料的传热、改变材料的性质和强度甚至破坏材料的结构,加速热化学烧蚀。查明了烧蚀过程中WC改性C/C复合材料中WC发生的系列物理化学变化及其作用。WC改性C/C复合材料宏观和微观烧蚀形貌较C/C复合材料的烧蚀形貌的有较大变化。WC改性C/C复合材料的高温烧蚀包括:C/C复合材料中炭与烧蚀气流中氧化气氛的反应;WC的氧化及熔融;WC的熔化;WO3和WC液膜的形成和剥蚀以及C/C复合材料的剥蚀。查明了SiC涂层对C/C复合材料烧蚀性能的作用机理。指出烧蚀过程中SiC氧化及SiO2熔融,从而降低了C/C复合材料烧蚀率,改善了其烧蚀均匀性。比较研究了C/C复合材料烧蚀性能测试方法等离子体烧蚀试验方法,简单、价格低,但与实际环境偏差大,烧蚀率数值小,重复性差;可作为参考,定性地断定材料的烧蚀性能。电弧驻点烧蚀试验方法比较接近实际环境,可根据要求调节驻点温度、驻点压强和烧蚀时间;烧蚀率数值适中;系统可靠,数据可重复性好;能较好地模拟固体火箭发动机喷管喉衬的真实烧蚀情况,但相对SRM地面点火试验,其试验费用低,试验准备周期短、简单。研究所得结果为下一步低烧蚀率C/C喉衬材料的开发和应用奠定了基础。

杨文堂,熊翔,易茂中,蒋建纯[10](2007)在《飞机炭/炭刹车副金属件防锈蚀研究》文中提出为提高飞机炭/炭刹车副金属件防锈蚀性能,对其进行了QPQ盐浴复合表面渗氮处理。观察了金属件渗氮后的金相组织、硬度梯度变化,并对渗氮后工件抗锈蚀能力作了盐雾实验和分析。结果表明,QPQ技术对飞机炭/炭刹车副金属件表面处理,无论工件强度、抗蚀能力都完全满足飞机刹车时的使用要求。

二、飞机炭刹车盘的快速气相沉炭(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、飞机炭刹车盘的快速气相沉炭(论文提纲范文)

(1)Al2O3界面涂层和CNTs引入对PyC基体组织结构与性能的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 C/C复合材料概述
        1.2.1 C/C复合材料的发展
        1.2.2 C/C复合材料结构特点
        1.2.3 C/C复合材料的性能
        1.2.4 C/C复合材料的应用
    1.3 C/C复合材料界面改性研究现状
        1.3.1 C/C复合材料界面改性方法
        1.3.2 界面改性对C/C复合材料性能的影响
    1.4 CNTs对纯热解碳基体改性研究
        1.4.1 CNT的特性及其在复合材料中的应用
        1.4.2 CNTs对热解碳基体组织结构的诱导及力学性能的影响
    1.5 本文研究目的和研究内容
    1.6 技术路线
第2章 材料制备及试验方法
    2.1 实验原料及设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 碳/碳复合材料的界面改性
        2.2.2 热解碳基体的制备及CNTs改性热解碳基体
    2.3 复合材料性能测试
        2.3.1 复合材料密度测试
        2.3.2 复合材料弯曲强度测试
        2.3.3 复合材料断裂韧性测试
        2.3.4 复合材料拉伸性能测试
    2.4 复合材料微观结构表征
        2.4.1 偏光显微结构(PLM)表征
        2.4.2 复合材料X射线衍射(XRD)表征
        2.4.3 复合材料SEM微观形貌表征
        2.4.4 石墨烯片层可视化(VGT)形貌表征
第3章 Al_2O_3界面涂层对C/C复合材料组织结构诱导及力学性能的影响
    3.1 碳纤维预制体表面形貌及XRD分析
    3.2 C/C复合材料的组织结构分析
    3.3 C/C复合材料密度及力学性能分析
    3.4 C/C复合材料断口形貌分析
    3.5 小结
第4章 CNTs对热解碳基体组织结构诱导及力学性能的影响
    4.1 石英纤维预制体的形貌
    4.2 复合材料物相分析及微观组织结构分析
    4.3 复合材料密度及力学性能分析
    4.4 复合材料断口形貌分析
    4.5 小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

(2)高导热石墨膜增强C/C复合材料的制备与结构性能研究(论文提纲范文)

学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 C/C复合材料的应用、发展与现状
        1.1.1 C/C复合材料简介
        1.1.2 C/C复合材料的发展历史与现状
        1.1.3 C/C复合材料的制备工艺
        1.1.3.1 液相浸渍-碳化法
        1.1.3.2 化学气相沉积法(CVD)
        1.1.3.3 化学气相渗透法(CVI)
        1.1.3.4 化学液相气化渗透法(CLVI)
    1.2 C/C复合材料的微观结构
        1.2.1 炭纤维的微观结构
        1.2.2 基体炭的微观结构
        1.2.2.1 树脂炭的微观结构
        1.2.2.2 沥青炭的微观结构
        1.2.2.3 沉积炭的微观结构
        1.2.3 C/C复合材料的界面结构
    1.3 C/C复合材料的导热机理及热导率的影响因素
        1.3.1 C/C复合材料的导热机理
        1.3.2 影响C/C复合材料热导率的因素
    1.4 高导热石墨膜
    1.5 研究意义及实验创新点
第二章 实验部分
    2.1 所用药品及主要仪器设备
        2.1.1 实验所用药品
        2.1.2 实验主要仪器设备
    2.2 C/C复合材料制备工艺及实验方案
        2.2.1 实验的主要研究内容
        2.2.2 实验方案
    2.3 表征及性能测试方法
        2.3.1 阿基米德排水法测密度和孔隙率
        2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.3 X射线衍射仪(XRD)
        2.3.4 傅里叶红外光谱仪(FT-IR)
        2.3.5 热重分析仪(TG-DSC)
        2.3.6 拉曼光谱仪(Ranman)
        2.3.7 四探针法测电阻率
        2.3.8 万能试验机测弯曲强度
        2.3.9 激光导热仪测热扩散系数
第三章 高导热石墨膜体积分数对C/C复合材料结构性能的影响
    3.1 液相浸渍-碳化实验
        3.1.1 前驱体沥青热分析
        3.1.2 碳化工艺
    3.2 不同石墨膜体积分数的C/C复合材料微观结构和形貌分析
    3.3 C/C复合材料的增密效果分析
    3.4 石墨膜体积分数不同的C/C复合材料的导热性能
    3.5 石墨化对不同石墨膜体积分数C/C复合材料导热性能的影响
    3.6 石墨膜体积分数对C/C复合材料弯曲强度的影响
    3.7 高导热石墨膜增强C/C复合材料热导率与电阻率的关系
    3.8 高导热石墨膜增强C/C复合材料热导率的各向异性
    3.9 小结
第四章 碳化-液相浸渍循环次数对C/C复合材料结构性能的影响
    4.1 液相浸渍-碳化循环次数对导热性能的影响
        4.1.1 高导热石墨膜增强C/C复合材料微观结构和形貌分析
        4.1.2 高导热石墨膜增强C/C复合材料的XRD分析
        4.1.3 高导热石墨膜增强C/C复合材料的红外光谱分析
        4.1.4 高导热石墨膜增强C/C复合材料的导热性能
    4.2 高温石墨化处理对C/C复合材料导热性能的影响
        4.2.1 高温石墨化处理对C/C复合材料微观结构的影响
        4.2.2 石墨化处理对C/C复合材料导热性能和电阻率的影响
    4.3 高导热石墨膜增强C/C复合材料的弯曲强度
    4.4 小结
第五章 化学气相沉积SiC对C/C复合材料结构性能影响的探究
    5.1 C/C-SiC复合材料的表观形貌及元素分析
    5.2 C/C-SiC复合材料的微观形貌
    5.3 C/C-SiC复合材料的物理性能
    5.4 小结
第六章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件

(3)天然气/氢气等温CVI法制备C/C复合材料的工艺研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 C/C复合材料的制备
        1.2.1 液相浸渍工艺
        1.2.2 化学气相渗透(CVI)工艺
    1.3 化学气相沉积制备C/C复合材料的结构与性能
        1.3.1 C/C复合材料的结构
        1.3.2 C/C复合材料的显微结构与工艺参数的关系
        1.3.3 C/C复合材料的性能与其显微结构的关系
    1.4 研究背景
    1.5 主要研究内容
2 材料的制备及性能检测
    2.1 原材料
    2.2 C/C复合材料的制备
        2.2.1 预制体
        2.2.2 等温CVI增密
        2.2.3 C/C复合材料薄板的制备
        2.2.4 C/C复合材料厚板的制备
    2.3 C/C复合材料显微结构的表征
        2.3.1 正交偏光显微分析(PLM)
        2.3.2 拉曼光谱分析
        2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)分析
        2.3.4 透射电子显微镜(TEM)分析
    2.4 C/C复合材料的性能测试
        2.4.1 C/C复合材料密度的测量与表征
        2.4.2 C/C复合材料弯曲强度的测定
3 CVI工艺制备C/C复合材料薄板的研究
    3.1 前言
    3.2 实验结果
        3.2.1 气氛压力对C/C复合材料致密化效率的影响
        3.2.2 气氛压力对C/C复合材料显微结构的影响
        3.2.3 不同气氛压力下生成热解炭的表面形貌
        3.2.4 气氛压力对C/C复合材料力学性能的影响
        3.2.5 优化条件下制备C/C复合材料的显微结构与均匀性
        3.2.6 炭纤维之间孔隙填充机理研究
        3.2.7 优化条件下制备C/C复合材料的力学性能
        3.2.8 优化条件下制备C/C复合材料的界面结构研究
    3.3 本章小结
4 CVI制备C/C复合材料厚板的工艺研究
    4.1 前言
    4.2 实验结果
        4.2.1 C/C复合材料厚板的金相显微结构
        4.2.2 C/C复合材料厚板的拉曼光谱分析
        4.2.3 C/C复合材料厚板的扫描电镜显微结构
        4.2.4 C/C复合材料厚板的密度分布
        4.2.5 温度对C/C复合材料密度分布的影响
        4.2.6 温度对C/C复合材料显微结构的影响
    4.3 分析讨论
    4.4 本章小结
5 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表学术论文情况

(4)炭素材料高温抗氧化涂层的制备及性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 炭素材料及其氧化机理
        1.2.1 炭素材料
        1.2.2 炭素材料的氧化机理
    1.3 炭素材料的高温抗氧化防护
        1.3.1 抗氧化涂层的制备方法
        1.3.2 抗氧化涂层体系
        1.3.2.1 玻璃质涂层
        1.3.2.2 金属涂层
        1.3.2.3 陶瓷涂层
        1.3.2.4 复合涂层
    1.4 化学气相沉积
        1.4.1 化学气相沉积反应
        1.4.2 化学气相沉积的热力学与动力学
        1.4.3 化学气相沉积的应用
        1.4.4 化学气相沉积制备涂层的影响因素
    1.5 本文研究的目的及主要内容
第2章 试验方法
    2.1 化学气相沉积法制备 SiC 涂层
        2.1.1 试验原理
        2.1.2 涂层试验
        2.1.3 工艺流程
        2.1.4 试验过程中的注意事项
    2.2 质量增加率测定
    2.3 XRD 表征
    2.4 SEM 表征
    2.5 氧化性能分析
第3章 CVD SiC 涂层结果分析
    3.1 质量增加率
    3.2 CVD SiC 涂层物相分析
    3.3 CVD SiC 涂层表面形貌分析
    3.4 本章小结
第4章 氧化性能分析
    4.1 引言
    4.2 未涂层试样氧化实验
    4.3 涂层试样氧化实验
        4.3.1 水浴温度对 CVD SiC 炭素材料抗氧化性能的影响
        4.3.2 沉积温度对 CVD SiC 炭素材料抗氧化性能的影响
        4.3.3 沉积时间对 CVD SiC 炭素材料抗氧化性能的影响
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间发表的学术论文

(5)柔韧预浸炭纤维及Cf/C复合材料的制备与抗氧化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
插图索引
附表索引
缩略词
第1章 绪论
    1.1 Cf/C 复合材料的性能与应用
    1.2 影响Cf/C 复合材料预制体的因素
        1.2.1 基体前驱体
        1.2.2 炭纤维的选择
        1.2.3 炭纤维表面处理
        1.2.4 聚合物粉末涂层
    1.3 Cf/C 复合材料致密化工艺
        1.3.1 化学气相沉积工艺
        1.3.2 化学气相浸渗法
        1.3.3 化学液相气化渗透法
        1.3.4 液相浸渍法
        1.3.5 超高温模压技术及新工艺
    1.4 Cf/C 复合材料的抗氧化性能
        1.4.1 抗氧化涂层的基本要求
        1.4.2 抗氧化涂层的类别
    1.5 课题的研究背景和意义
    1.6 本文构想和研究内容
第2章 样品的制备、结构表征及相关性能测定方法
    2.1 原材料与化学药品
    2.2 试样制备、结构表征与性能测定的仪器与设备
    2.3 试样制备方法
        2.3.1 炭纤维的表面处理
        2.3.2 柔韧预浸炭纤维丝束的制备工艺
        2.3.3 预制体的制备工艺
        2.3.4 预制体的炭化和Cf/C 复合材料的致密化工艺
        2.3.5 C_f/C 复合材料的抗氧化涂层的制备工艺
    2.4 材料结构和性能的分析方法
        2.4.1 傅立叶红外光谱分析
        2.4.2 柔韧预浸炭纤维丝束观察
        2.4.3 炭纤维丝束的拉伸强度
        2.4.4 炭纤维体积含量
        2.4.5 弯曲强度和弯曲模量
        2.4.6 剪切强度
        2.4.7 X-射线衍射分析
        2.4.8 扫描电镜形貌观察
        2.4.9 密度和开口气孔率的测试
        2.4.10 萘的转化率测定
        2.4.11 导热系数测试
        2.4.12 抗氧化性能测试
        2.4.13 涂层的热震性能测试
第3章 柔韧预浸炭纤维丝束制备和性能研究
    3.1 炭纤维表面处理
        3.1.1 溶剂抽提和氧化处理
        3.1.2 XRD 分析
        3.1.3 炭纤维表面分析
        3.1.4 炭纤维表面浸润性能
        3.1.5 炭纤维的拉伸强度
    3.2 空气梳开纤
        3.2.1 炭纤维开纤原理和方法
        3.2.2 炭纤维开纤幅度
        3.2.3 炭纤维束开纤不均率
        3.2.4 炭纤维束断面层数
    3.3 BPR 粉末涂层
        3.3.1 粉末流态化过程
        3.3.2 开纤幅度对涂层的影响
        3.3.3 处理速度对涂层的影响
        3.3.4 涂层树脂粉末的要求
        3.3.5 加热温度对涂层的影响
    3.4 小结
第4章 Cf/C 复合材料的预制体制备和炭化研究
    4.1 Cf/C 复合材料的预制体成型
        4.1.1 预制体成型方法
        4.1.2 预制体成型工艺
        4.1.3 预制体热压成型的模型
    4.2 热压成型预制体的性能研究
        4.2.1 预制体的力学性能
        4.2.2 预制体的表面形貌
    4.3 预制体的炭化
        4.3.1 预制体炭化速率
        4.3.2 炭化对不同炭纤维含量预制体的影响
        4.3.3 预制体炭化后的形态结构
        4.3.4 炭化过程中影响 Cf/C 复合材料密度的因素
    4.4 小结
第5章 Cf/C 复合材料的致密化研究
    5.1 Cf/C 复合材料的不同致密化过程
        5.1.1 沥青浸渍-炭化过程
        5.1.2 原位浸渍聚合-炭化过程
        5.1.3 BPR 浸渍-炭化过程
    5.2 不同致密化过程对 Cf/C 复合材料密度和开口气孔率的影响
    5.3 不同致密化过程对 Cf/C 复合材料力学性能的影响
    5.4 不同致密化过程对 Cf/C 复合材料结构形态的影响
    5.5 不同致密化方法对 Cf/C 复合材料的XRD 分析
    5.6 不同致密化方法对 Cf/C 复合材料导热性能的影响
        5.6.1 导热机理
        5.6.2 温度对Cf/C 复合材料导热系数影响
        5.6.3 致密化方法对Cf/C 复合材料导热系数的影响
        5.6.4 密度和炭纤维取向对导热系数的影响
    5.7 自制试样与国内外 Cf/C 复合材料的性能比较
    5.8 小结
第6章 Cf/C 复合材料的抗氧化性能
    6.1 Cf/C 复合材料的抗氧化性能
        6.1.1 炭纤维含量对Cf/C 复合材料热失重的影响
        6.1.2 致密化过程对Cf/C 复合材料热失重的影响
    6.2 涂层对 Cf/C 复合材料抗氧化性能的影响
        6.2.1 包埋法的基本原理
        6.2.2 涂层Cf/C 复合材料的组织结构
        6.2.3 涂层Cf/C 复合材料的抗氧化性能
    6.3 涂层 Cf/C 复合材料的力学性能
    6.4 涂层的氧化过程和化学本质
    6.5 小结
结论
参考文献
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
致谢

(6)飞机炭/炭复合材料刹车盘齿形加工可靠性工艺分析(论文提纲范文)

1 炭/炭复合材料刹车盘坯体制备和材料特性
2 机轮对炭/炭刹车盘的啮合要求
3 齿形加工的可靠性分析
    3.1 刀具的选用
    3.2 加工啮合齿分度的要求
    3.3 齿形加工
4 结束语

(9)SRM喉衬用炭/炭复合材料烧蚀性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 C/C复合材料的研究和应用背景
        1.1.1 概述
        1.1.2 C/C复合材料的特点
        1.1.3 C/C复合材料的研究和应用背景
    1.2 SRM喉衬用C/C复合材料的研究和应用现状
        1.2.1 SRM喉衬材料的应用背景
        1.2.2 SRM喉衬材料的发展历程
        1.2.3 SRM喉衬用C/C复合材料的研究现状
        1.2.4 SRM喉衬用C/C复合材料的应用现状
    1.3 SRM喉衬用C/C复合材料的制备
        1.3.1 炭纤维预制体制备
        1.3.2 预制体增密
        1.3.3 石墨化处理
    1.4 SRM喉衬用C/C复合材料烧蚀性能的影响因素
        1.4.1 纤维特性
        1.4.2 预制体结构
        1.4.3 材料密度
        1.4.4 孔隙率
        1.4.5 基体炭的种类
        1.4.6 石墨化度
        1.4.7 杂质
    1.5 SRM喉衬用C/C复合材料烧蚀性能的研究现状
    1.6 SRM喉衬用C/C复合材料的发展方向
    1.7 提高C/C复合材料烧蚀性能的方法与措施
    1.8 研究背景、目的和意义以及主要研究内容
        1.8.1 研究背景、目的和意义
        1.8.2 主要研究内容
第二章 C/C复合材料的制备和性能表征
    2.1 引言
    2.2 C/C复合材料的制备
        2.2.1 工艺流程
        2.2.2 原材料
        2.2.3 制备设备
        2.2.4 制备工艺
    2.3 性能表征
        2.3.1 X射线衍射(XRD)分析
        2.3.2 金相显微分析
        2.3.3 扫描电子显微(SEM)分析
        2.3.4 导热性能分析
        2.3.5 力学性能测试
第三章 C/C复合材料烧蚀试验方法评价及试验状态选择
    3.1 前言
    3.2 等离子烧蚀试验方法
        3.2.1 等离子烧蚀试验简介
        3.2.2 等离子烧蚀试验装置
        3.2.3 试验条件
        3.2.4 试样及性能表征
    3.3 电弧驻点烧蚀试验方法
        3.3.1 电弧驻点烧蚀试验简介
        3.3.2 电弧驻点烧蚀试验装置
        3.3.3 试样及性能表征
    3.4 等离子烧蚀试验方法与电弧驻点烧蚀试验方法评价
        3.4.1 试验条件的比较
        3.4.2 烧蚀率精确度比较
        3.4.3 烧蚀率准确度比较
    3.5 电弧驻点烧蚀试验状态及选择
        3.5.1 电弧驻点烧蚀试验状态
        3.5.2 C/C复合材料烧蚀试验状态的选择
    3.6 小结
第四章 C/C复合材料电弧驻点烧蚀性能研究
    4.1 前言
    4.2 不同方向对C/C复合材料烧蚀性能的影响
        4.2.1 烧蚀性能
        4.2.2 烧蚀形貌
        4.2.3 讨论
    4.3 预制体结构对C/C复合材料烧蚀性能的影响
        4.3.1 烧蚀性能
        4.3.2 烧蚀形貌
        4.3.3 讨论
    4.4 基体炭对C/C复合材料烧蚀性能的影响
        4.4.1 基体炭类型对C/C复合材料烧蚀性能的影响
        4.4.2 热解炭结构对C/C复合材料烧蚀性能的影响
        4.4.3 热解炭沉积密度对C/C复合材料烧蚀性能的影响
    4.5 小结
第五章 C/C复合材料SRM地面点火烧蚀性能研究
    5.1 前言
    5.2 针刺整体毡结构C/C喉衬烧蚀性能
        5.2.1 制备与性能
        5.2.2 烧蚀性能
        5.2.3 烧蚀形貌
    5.3 细编穿刺毡结构C/C喉衬烧蚀性能
        5.3.1 制备与性能
        5.3.2 烧蚀性能
        5.3.3 烧蚀形貌
    5.4 燃烧室压力对C/C喉衬烧蚀性能的影响
    5.5 小结
第六章 C/C复合材料烧蚀过程和机理
    6.1 前言
    6.2 电弧驻点烧蚀条件下C/C复合材料烧蚀过程和机理
        6.2.1 能量平衡
        6.2.2 烧蚀机理
    6.3 SRM地面点火条件下C/C复合材料烧蚀过程和机理
        6.3.1 能量平衡
        6.3.2 烧蚀机理
    6.4 电弧驻点烧蚀试验方法的进一步分析
    6.5 小结
第七章 WC改性C/C复合材料制备与烧蚀性能研究
    7.1 前言
    7.2 WC改性C/C复合材料的制备
        7.2.1 穿刺钨丝C/C复合材料的制备
        7.2.2 添加WC粉末C/C复合材料的制备
    7.3 WC改性C/C复合材料的结构与性能
        7.3.1 穿刺钨丝C/C复合材料的结构
        7.3.2 添加WC粉末C/C复合材料的结构
        7.3.3 WC改性C/C复合材料性能
    7.4 WC改性C/C复合材料烧蚀性能
    7.5 WC改性C/C复合材料烧蚀形貌
        7.5.1 WC改性C/C复合材料宏观烧蚀形貌
        7.5.2 穿刺钨丝C/C复合材料微观烧蚀形貌
    7.6 WC改性C/C复合材料烧蚀过程和机理
    7.7 小结
第八章 SiC涂层C/C复合材料的制备和烧蚀性能研究
    8.1 前言
    8.2 SiC涂层C/C复合材料的制备
    8.3 C/C复合材料SiC涂层形貌
    8.4 SiC涂层C/C复合材料烧蚀性能
    8.5 SiC涂层C/C复合材料烧蚀形貌
    8.6 SiC涂层C/C复合材料烧蚀过程和机理
    8.7 小结
第九章 结论
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的主要论文
攻读博士学位期间参与的研究项目
攻读博士学位期间获得的奖励
致谢

(10)飞机炭/炭刹车副金属件防锈蚀研究(论文提纲范文)

1 实验部分
    1.1 QPQ盐浴复合处理的工艺流程
    1.2 QPQ盐浴复合处理主要工艺
    1.3 QPQ盐浴复合处理所用的主要设备
2 实验结果及讨论
    2.1 渗氮保温时间对材料硬度的影响规律
    2.2 渗氮保温时间对材料渗氮层厚度的影响
    2.3 渗氮层耐蚀性能的研究
3 结 论

四、飞机炭刹车盘的快速气相沉炭(论文参考文献)

  • [1]Al2O3界面涂层和CNTs引入对PyC基体组织结构与性能的影响[D]. 张博. 兰州理工大学, 2020(12)
  • [2]高导热石墨膜增强C/C复合材料的制备与结构性能研究[D]. 张姗姗. 北京化工大学, 2018(01)
  • [3]天然气/氢气等温CVI法制备C/C复合材料的工艺研究[D]. 黄群. 中南大学, 2014(02)
  • [4]炭素材料高温抗氧化涂层的制备及性能研究[D]. 李帅. 兰州理工大学, 2012(10)
  • [5]柔韧预浸炭纤维及Cf/C复合材料的制备与抗氧化研究[D]. 李伟. 湖南大学, 2009(01)
  • [6]飞机炭/炭复合材料刹车盘齿形加工可靠性工艺分析[J]. 杨明勇,张红波,熊杰,李新春,杨文堂. 湖南有色金属, 2009(02)
  • [7]民用飞机炭刹车盘材料的技术现状及进展[A]. 苏君明,肖志超,孟凡才,彭志刚,谷立民,薛宁娟. 第十届中国科协年会论文集(三), 2008
  • [8]高性能复合材料—炭/炭(陶)复合材料[A]. 袭建人. 第十届(天津)国际摩擦密封材料技术交流暨产品展示会及首届国际汽车摩托车零部件专利新产品技术交流暨展示会论文集, 2008(总第62期)
  • [9]SRM喉衬用炭/炭复合材料烧蚀性能研究[D]. 尹健. 中南大学, 2007(09)
  • [10]飞机炭/炭刹车副金属件防锈蚀研究[J]. 杨文堂,熊翔,易茂中,蒋建纯. 矿冶工程, 2007(03)

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飞机碳制动盘的快速气相沉积
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