內容簡介
《連續碳化硅纖維增強碳化硅陶瓷基複合材料》系統介紹連續碳化硅纖維增強碳化硅陶瓷基(SiC/SiC)複合材料的新研究成果,內容包括:連續碳化硅纖維增強碳化硅陶瓷基複合材料製造技術、碳化硅纖維的表徵評價方法及織造技術,SiC/SiC複合材料製造、加工、熱防護塗層、連接等技術,碳化硅纖維增強陶瓷基複合材料無損檢測,SiC/SiC複合材料基體改性及其高溫抗氧化性能、微結構與本徵性能,SiC/SiC複合材料構件設計及應用等。該書內容理論與實際相結合,面向工程應用,具有系統性、實用性、先進性。
《連續碳化硅纖維增強碳化硅陶瓷基複合材料》適合從事SiC/SiC複合材料領域的科研人員及工程應用的工藝技術人員參考閱讀。
目錄
第1章 緒論
1 1 連續碳化硅纖維
1 1 1 國外碳化硅纖維研發生產與應用情況
1 1 2 國內碳化硅纖維研發生產與應用情況
1 2 SiC/SiC複合材料製造技術
1 2 1 化學氣相滲透法
1 2 2 前驅體浸漬裂解法
1 2 3 熔滲法
1 2 4 泥漿浸滲/燒結法
1 2 5 多種工藝的聯合製造技術
1 3 SiC/SiC複合材料的應用
1 3 1 在航空發動機領域中的應用
1 3 2 在空天飛行器領域中的應用
1 3 3 在核反應堆領域中的應用
1 4 小結
參考文獻
第2章 碳化硅纖維的表徵評價方法
2 1 碳化硅纖維的評價方法
2 2 碳化硅纖維成分與結構表徵方法
2 2 1 碳化硅纖維表面上漿劑含量測試方法
2 2 2 碳化硅纖維化學成分及含量測試方法
2 2 3 碳化硅纖維結構表徵方法
2 3 碳化硅纖維性能表徵方法
2 3 1 碳化硅纖維力學性能測試方法
2 3 2 碳化硅纖維熱物理性能測試方法
2 4 碳化硅纖維耐磨性能表徵方法
2 5 碳化硅纖維熱穩定性能表徵方法
2 6 小結
參考文獻
第3章 碳化硅纖維預製體設計和製造技術
3 1 碳化硅纖維預製體織造工藝
3 1 1 上漿
3 1 2 織造工藝
3 2 碳化硅纖維預製體細觀結構
3 2 1 2 5D結構
3 2 2 三維機織正交結構
3 2 3 三維編織結構
3 3 孔隙與碳化硅纖維預製體結構關係
3 3 1 孔隙與2 5D結構關係
3 3 2 孔隙與三維編織結構關係
3 4 複雜異形預製體成型工藝
3 4 1 增減紗線技術
3 4 2 厚度方向變密度技術
3 4 3 不等層織造技術
3 4 4 迴轉體中心非對稱織造技術
3 5 小結
參考文獻
第4章 SiC/SiC複合材料製造技術
4 1 預定型技術
4 1 1 典型結構模具設計
4 1 2 影響預定型工藝的因素
4 2 界面層製造技術
4 2 1 界面層的作用機制
4 2 2 界面層的製備工藝
4 2 3 界面層對複合材料性能的影響
4 3 基體緻密化技術
4 3 1 基體設計
4 3 2 緻密化工藝控制
4 4 小結
參考文獻
第5章 SiC/SiC複合材料加工技術
5 1 SiC/SiC複合材料加工技術概述
5 1 1 SiC/SiC複合材料加工特點
第6章 SiC/SiC複合材料熱防護塗層
第7章 SiC/SiC複合材料基體改性及其高溫抗氧化性能
第8章 CMC-SiC連接技術
第9童SiC/SiC複合材料無損檢測
第10章 SiC/SiC複合材料微結構與本徵性能
第11章 SiC/SiC複合材料構件設計及應用
前言/序言
當今世界的新軍事革命加速推進,新一代航空武器裝備對高溫結構材料要求愈發苛刻。近年來,連續碳化硅纖維增強碳化硅陶瓷基(SiC/SiC)複合材料因其耐高溫、低密度、長壽命和抗氧化等優點,已成為我國航空發動機和空天飛行器等領域中重要的戰略性熱結構材料。
面向工程應用的SiC/SiC複合材料技術,材料設計和製造始終是核心問題。目前,國產高性能連續碳化硅纖維初步實現量產,以此為原材料的複合材料研究尚處於起步階段。同時,受限於材料、結構和工藝等諸多因素的耦合影響,SiC/SiC複合材料的設計和製造存在材料一結構多層級性能數據不足、結構設計準則不完善、複雜構件精細化成型方法缺乏等問題,嚴重阻礙了SiC/SiC複合材料在我國航空武器裝備中的應用。
近10年來,中國航空製造技術研究院超高溫複合材料團隊以SiC/SiC複合材料為研究對象,在國家多個重大項目支持下,系統開展了SiC/SiC複合材料多尺度結構/工藝設計、製備工藝、多層級熱一力性能評價、精細化加工、裝配連接、無損檢測、驗證及應用等關鍵技術研究工作,形成了較為完整的SiC/SiC複合材料設計-製造體系。這些成果原創性強、實用價值大,豐富和拓展了SiC/SiC複合材料技術領域的科學內涵,也為國內同行開展相關基礎研究和工程應用提供了重要參考。
本書既是對研究團隊以往工作的系統總結,也有對該領域未來發展方向的深入思考。「九層之台,起於累土」,新材料是高新技術的先導,也是武器裝備實現跨越發展的抓手,亟需更多的科技工作者和應用部門的關注和參与。希望本書的出版能夠助推SiC/SiC複合材料技術快速和可持續發展,為我國航空和武器裝備領域的不斷進步貢獻一臂之力。