先驱体转化陶瓷基复合材料(陈朝辉等著)思维导图
先驱体制备典型陶瓷（C，SiC 和 Bx C）的化学反应机理研究
先驱体制备典型陶瓷（C，SiC 和 Bx C）的化学反应机理研究张瑾;苏克和;马咏梅;曾庆丰;成来飞;张立同【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2015(000)010【摘要】以 C3 H6（丙烯）＋H2，MTS＋H2，CH4＋BCl3＋H2，C3 H6（丙烯）＋BCl3＋H2为先驱体，采用量子力学结合统计热力学、变分过渡态理论和反应动力学等方法，研究制备典型陶瓷（C，SiC 和 Bx C）的化学反应机理。
重点阐述用精确量子化学方法获取可能中间体、过渡态的结构与热化学数据、用化学势极小原理确定复杂体系化学平衡规律，以及确定化学反应通道、最佳反应途径、速率常数和反应动力学规律等。
为这些陶瓷材料应用于层状碳、抗氧化 SiC 以及自愈合 Bx C陶瓷的成分控制和工艺优化提供科学基础的同时，本文也指出理论方法中的不足和改进方向。
【总页数】11页(P102-112)【作者】张瑾;苏克和;马咏梅;曾庆丰;成来飞;张立同【作者单位】西北工业大学教育部空间应用物理与化学重点实验室，西安710129;西北工业大学教育部空间应用物理与化学重点实验室，西安 710129;西北工业大学教育部空间应用物理与化学重点实验室，西安 710129;西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室，西安 710072;西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室，西安 710072;西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室，西安 710072【正文语种】中文【中图分类】TB332;O641.12【相关文献】1.先驱体转化制备ZrO2改性SiC陶瓷的氧化行为研究 [J], 王生学;李伟;陈朝辉2.预氧化聚碳硅烷先驱体转化法制备SiC陶瓷介电和吸波性能研究 [J], 史毅敏;罗发;丁冬海;周万城;朱冬梅3.先驱体转化法制备了SiC／Si3N4复相陶瓷异型件—烧成工艺研究 [J], 李永清;陈朝晖4.先驱体转化法制备致密SiC／Si3N4复相陶瓷异形件—烧结工艺研究 [J], 李永清;陈朝辉5.先驱体转化制备SiC／Si3N4复相陶瓷异型件——成型工艺研究 [J], 李永清;陈朝晖因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
先驱体转化法制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料的研究进展
先驱体转化法制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料的研究进展李涛;陈秋阳;匡乃航;王非;王智博【摘要】The research and development of continuous-fiber-reinforced ceramic matrix composites fabricated by pre-cursor-infiltration-pyrolysis was reviewed in this paper .The studies on precursor , fiber and properties were included .The ceramic matrix composites application and development prospects were pointed out at last .%介绍了先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料的研究现状，简要综述了聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅氧烷3种先驱体的研究现状以及增强纤维的种类。
分析了陶瓷基复合材料的应用现状和今后的研究方向。
【期刊名称】《纤维复合材料》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】5页(P17-21)【关键词】先驱体转化法;先驱体;增强纤维;陶瓷基复合材料【作者】李涛;陈秋阳;匡乃航;王非;王智博【作者单位】驻哈尔滨地舰船配套军事代表室，哈尔滨150046;哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036;哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036;哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036;哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036【正文语种】中文陶瓷材料具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀，弹性模量高，抗压强度大等优点，在耐高温领域有着较大的应用价值。
但是，陶瓷材料的脆性较大限制了其应用范围，连续纤维增强陶瓷基复合材料(Continuous-Fibre-Reinforced Ceramic Matrix Composites，简称CFRCMCs)克服了单一陶瓷材料脆性断裂的缺点，提高了材料的抗热震冲击能力[1]，同时它保持了陶瓷基体耐高温、低膨胀、低密度、热稳定性好的优点，大幅度提高了单体陶瓷的韧性，近年来得到研究者的广泛关注[2]。
先驱体转化SiBCN陶瓷的制备、性能与应用
先驱体转化SiBCN陶瓷的制备、性能与应用
邵长伟;王驰原;龙鑫;王小宙
【期刊名称】《航空制造技术》
【年(卷),期】2024(67)1
【摘要】先驱体转化法是制备高性能陶瓷材料的重要方法,尤其在连续纤维及其复合材料(FRCMC)的制备、元素组成与微结构调控等方面具有显著优势。
先驱体转化SiBCN陶瓷具有多元素含量可调、化学键合结构可控的特点,构建了不同结构特征和特殊性能的陶瓷材料。
近几年,先驱体转化SiBCN陶瓷发展呈现出新的特点,结构功能一体化设计与制备技术受到了国内外的广泛关注。
本文主要梳理了2016年至今先驱体转化SiBCN陶瓷的国内外研究进展,首先简要介绍先驱体转化SiBCN 陶瓷的主要特点,然后以先驱体转化陶瓷产物的典型特点为分类依据,分别从SiBCN 陶瓷先驱体及其陶瓷产物、连续SiBCN陶瓷纤维、SiBCN基复合材料和功能化SiBCN陶瓷4个方面综述了主要研究进展,提出了未来发展趋势和重点任务,期望为SiBCN陶瓷研制与应用研究提供参考,促进我国先进陶瓷材料的发展进步。
【总页数】26页(P40-65)
【作者】邵长伟;王驰原;龙鑫;王小宙
【作者单位】国防科技大学空天科学学院新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】TQ1
【相关文献】
1.活性填料在先驱体转化法纤维增强陶瓷基复合材料中的应用Ⅱ——复合材料的制备及其表征
2.SiBCN 陶瓷先驱体的制备和应用研究进展
3.SiBCN先驱体转化陶瓷的计算机模拟研究
4.SiBCN陶瓷先驱体固化及陶瓷化行为分析
5.一种先驱体转化陶瓷涂层的制备及其现场应用研究
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陶瓷基复合材料要点课件(1).ppt
按基体分：
金属基复合材料MMC
复合材料
有机材料基复合材料
无机非金属基复合材料
木质基复合材料
聚合物基复合材料PMC
橡胶基 树脂基
水泥或混凝土基复合材料
热塑性树脂 热固性树脂
陶瓷基复合材料CMC
4
按增加体分：
复合材料
颗粒状分散复合材料 纤维状分散复合材料
分散强化复合材料
片晶增强复合材料
颗粒增强复合材料
单向纤维强化复合材料
连续纤维复合材料
非编织纤维层 二维、三维编织纤维层
不连续纤维复合材料
短纤维
随机排列 定向排列
晶须
随机排列
定向排列 5
按性能分：
聚合物基复合材料 金属基复合材料 无机非金属基复合材料 功能基复合材料 纳米基复合材料 梯度基复合材料
6
复合材料在21世纪中应起的作用
对信息技术提供服务：信息获得、处 理、储存、传输和执行
32
莫来石 （3Al2O3·2SiO2~2Al2O3·SiO2), 一般1550～1600℃烧成，纯的莫来石 要在1750 ℃左右才能烧成。
尖晶石（AR2O4，A代表二价元素离子， R代表三价元素），典型的有镁铝尖晶 石。
33
基体材料 — 非氧化物陶瓷
指不含氧的金属碳化物、氮化物、硼化物 和硅化物等。自然界比较少，需要人工合 成，是先进陶瓷特别是金属陶瓷的主要成 分和晶相，主要由共价键结合而成，也有 一定的金属键成分。
10
纳米复合材料
纳米效应—表面及界面效应、量子尺寸效应、宏观 量子隧道效应等，这些效应使纳米复合材料不仅有 优良的力学性质而且会产生光学、排线性光学、光 化学和电学的功能作用。 （1）有机—无机纳米复合材料 将无机纳米粒子引入有机聚合物——电磁流变液 （2）无机——无机纳米复合材料
《陶瓷基复合材 》课件
后处理
对烧成后的陶瓷复合材料进行 表面处理、切割、研磨等加工 ，以满足不同需求。
制备工艺的影响因素
原料的纯度和粒度
烧成温度和时间
气氛环境
添加剂的作用
原料的纯度和粒度对陶瓷基复 合材料的性能有着重要影响。 高纯度和细粒度的原料可以获 得更好的材料性能。
烧成温度和时间是制备工艺中 的关键因素，它们决定了陶瓷 基复合材料的结构和性能。
陶瓷基复合材料具有低膨胀系数和优良的 电绝缘性能，可用于电子元件的封装和连 接等领域。
02
陶瓷基复合材料的制备工艺
制备工艺的种类
热压烧结法
将陶瓷粉末在高温和压力下烧结成致密块体 的方法。
无压烧结法
在无外加压力的条件下，利用烧结助剂促进 陶瓷粉末烧结的方法。
熔融浸渗法
将熔融的金属或玻璃浸渗到多孔陶瓷基体中 ，形成复合材料的方法。
陶瓷基复合材料的应用领域
航空航天领域
汽车工业
陶瓷基复合材料具有轻质、高强、耐高温 等优点，广泛应用于航空航天器的热防护 系统、发动机部件等领域。
陶瓷基复合材料具有优异的耐高温性能和 化学稳定性，可用于汽车发动机部件、排 气管等领域。
能源领域
电子工业
陶瓷基复合材料具有良好的隔热性能和耐 腐蚀性能，可用于高温燃气轮机、核反应 堆等能源设备的制造。
化学气相沉积法
利用化学反应，将气体中的元素在陶瓷表面 沉积成固体，形成复合材料的方法。
制备工艺的流程
混合
将称量好的原料和添加剂进行 混合，使其成为致密的陶 瓷复合材料。
配料
根据配方要求，将各种原料和 添加剂进行精确称量。
成型
将混合好的原料放入模具中， 进行压制成型。
低热膨胀系数
先驱体转化陶瓷基复合材料的性能及应用研究进展
先驱体转化陶瓷基复合材料的性能及应用研究进展摘要：先驱体转化法是近些年发展起来的制备陶瓷基复合材料（CMCs）的新方法。
该方法工艺简单，制备温度低，可通过先驱体分子设计制备出所需组成和结构的陶瓷基体，是一种很有前途的制备连续纤维增强陶瓷基复合材料（CFRCMCs）的工艺。
所谓先驱体陶瓷（又称前驱体）转化陶瓷是通过化学合成的方法制得可经预处理转化为陶瓷材料的聚合物，进而热处理获得传统陶瓷工艺难以获得的先进陶瓷材料。
本文综述了先驱体转化陶瓷的发展历史、制备技术的特点、制备工艺、组成结构和性能的发展变化研究现状情况。
关键词：陶瓷基复合材料；先驱体转化法；技术特点；成型工艺；发展趋势。
陶瓷材料作为一种结构材料，因其具有高强度、高硬度、耐磨损、耐高温和抗腐蚀等优异性能，能应用于高温和某些苛刻环境中，被认为是21世纪高温结构部件最有希望的候选材料和“最终材料的梦想”。
其作为热结构材料主要应用在航空航天发动机涡轮的热端部件、大功率内燃机的增压涡轮、固体火箭发动机燃烧室和喷管以及完全代替金属的车辆发动机。
然而，作为结构材料，单相陶瓷的韧性很低，可瞬间即发生灾难性破坏，因此必须改善单相陶瓷的韧性。
从材料的断裂机理分析，提高陶瓷韧性的主要途径是：在陶瓷材料中设置其他耗能机制或形成能阻碍裂纹扩展的机制。
引入增强相是改善陶瓷韧性的有效途径，为此材料研究者提出了陶瓷基复合材料（Ceramic Matrix Composites，CMCs）的概念。
CMCs是在陶瓷基体中通过引入第二相来提高强度和韧性的多相材料，又称多相复合陶瓷或复相陶瓷。
先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料(Continuous Fiber Reinforced Ceramic Matrix Composites，CFCC)是将耐高温的纤维植入陶瓷基体中形成的一种高性能复合材料。
由于其具有高强度和高韧性，特别是具有与普通陶瓷不同的非失效性断裂方式，使其受到世界各国的极大关注。
《陶瓷复合专业介绍》PPT课件
• 大量使用强度大、重量轻的合金和硬质碳纤维和玻璃纤维复合材 料。各型复合材料的使用量将占整机材料的20％－40％。
• 普遍使用高性能复合材料等新型材料，以降低自身重量，增大发
动机的推重比。新型材料一般是指添加了石墨的碳纤维复合材料
和添加了钛、镁或锂的铝合金精材选p料pt 。
12Biblioteka 氮化硅结构陶瓷被用作航天飞机的防热瓦
精选ppt
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• 许红亮
• 职 称：副教授
• 主要研究方向为陶瓷材料，复合材料，超导材料， 矿产资源及固体废弃物综合利用等。主持承担国 家自然科学基金、国家“863”计划、中国博士 后科学基金等多项项目，通过省部级科技成果鉴 定9项；获河南省科技进步二等奖1项、三等奖1 项；授权及申请国家发明专利8项；撰写学术著 作5部。在国内外期刊上发表学术论文60余篇。
生命体基本单位—细胞，是细胞膜、细胞基 质、细胞核的复合体，各自担任营养、信息 表达和力学支撑的作用。即使细胞膜也是有 磷脂双分子层，蛋白质组成的复合功能体系。
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复合材料是指由两种或两种以上不同物质以 不同方式组合而成的材料，它可以发挥各种 材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材 料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、 强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学 腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及 金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电 子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年 更是得到了飞速发展。
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欢迎同学们来到陶瓷 复合专业这个大家庭
O(∩_∩)O~
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★西北工业大学张立同院士率领的科技 创新团队，以“耐高温长寿命抗 氧化陶瓷基复合材料应用技 术研究”荣获国家技术发明一等奖。
先驱体转化法制备SiC涂层及其对炭材料性能的影响
先驱体转化法制备SiC涂层及其对炭材料性能的影响
先驱体浸渍裂解（PIP）在制备SiC纤维、SiC涂层、SiC基复合材料方面,具有工艺温度低、制品的成分及结构可控、产品纯度高、性能好等优点。
本文以聚碳硅烷为先驱体,采用PIP法在三维炭纤维表面成功制得SiC涂层,进而采用溶胶浸渍-原位分解法制得炭纤维编织体/SiC涂层/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>陶瓷基复合材料。
通过PIP法在炭纤维编织体表面生成均匀完整的SiC涂层,涂层能明显提高炭纤维编织物的抗氧化性能。
用含15%质量分数PCS的二乙烯基苯溶液循环浸渍3次得到的SiC涂层抗氧化性能最佳。
采用非等温TGA和DTA,对C/SiC材料的非等温氧化过程进行了研究,结果表明:氧化过程呈现自催化特征,氧化机理为随机成核,动力学参数lgA = 15.223 min<sup>-1</sup>,Ea = 157.15 kJ·mol<sup>-1</sup>。
等温氧化过程的研究结果表明,SiC涂层/三维炭纤维编织物的等温氧化机理为:低温阶段为扩散和氧化反应共同控制;高温阶段为氧化反应控制。
采用AlCl<sub>3</sub>溶胶作为浸渍剂,制备炭纤维编织体/SiC涂层
/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>陶瓷基复合材料,SiC涂层可改善纤维与
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>陶瓷间的界面结合性能,提高复合材料的力学性能。