自愈合陶瓷基复合材料制备与应用基础

第1章绪论1

1．1CFCC的本征结构与性能问题1

1．1．1强韧性与弱界面1

1．1．2非线性与基体开裂2

1．1．3基体开裂与环境损伤11

1．2提高基体开裂应力16

1．2．1模量匹配16

1．2．2热膨胀系数匹配17

1．2．3微结构控制19

1．3提高环境自适应性21

1．3．1多层涂层自愈合22

1．3．2多层基体自愈合23

1．3．3纤维表面自愈合25

1．3．4基体弥散自愈合27

1．4自愈合陶瓷基复合材料的应用28

1．5小结31

参考文献32

第2章自愈合陶瓷基复合材料的制备方法35

2．1引言35

2．2陶瓷基复合材料的制备方法36

2．2．1料浆浸渗-热压烧结法36

2．2．2直接氧化沉积法37

2．2．3化学气相浸渗法39

2．2．4先驱转化法49

2．2．5反应性熔体浸渗法52

2．2．6定向凝固法55

2．3自愈合陶瓷基复合材料的制备方法56

2．3．1多元多层基体/涂层自愈合材料的制备方法57

2．3．2纤维表面自愈合复合材料的制备方法58

2．3．3多元弥散基体自愈合复合材料的制备方法63

2．4小结65

参考文献66

第3章自愈合陶瓷基复合材料的制备过程机理68

3．1引言68

3．2反应过程机理在线分析技术70

3．2．1表面非均相沉积动力学在线检测技术71

3．2．2气相均相成分在线检测技术73

3．3CVD PyC的制备过程机理76

3．3．1CVD PyC过程气相成分的检测76

3．3．2CVD PyC过程沉积动力学的测定84

3．3．3CVD PyC过程机理及反应模型86

3．4CVD SiC的制备过程机理93

3．4．1气相产物定性分析93

3．4．2气相产物定量分析98

3．4．3气相均相化学反应模型100

3．4．4MTS在H2中的热解反应路径102

3．4．5CVD SiC表面非均相反应模型106

3．5CVD (Si)-B-C的制备过程机理112

3．5．1CVD (Si)-B-C体系气相成分检测113

3．5．2CVD (Si)-B-C体系反应模型119

3．6小结121

参考文献122

第4章自愈合陶瓷基复合材料的制备过程控制127

4．1引言127

4．2沉积温度影响127

4．2．1沉积温度对速度的影响128

4．2．2沉积温度对产物质量的影响134

4．3气体分压影响143

4．3．1气体分压对沉积速率的影响145

4．3．2反应气体分压对沉积产物质量的影响148

4．4总压的影响150

4．4．1总压对沉积速率的影响150

4．4．2总压对沉积产物质量的影响152

4．5其他影响因素156

4．6多元多层沉积过程的协同控制161

4．6．1气相沉积的时空效应161

4．6．2多元多层沉积的界面干涉效应162

4．6．3多元多层CVI的协同控制方法164

4．7小结165

参考文献166

第5章自愈合陶瓷基体材料制备过程的理论计算169

5．1热力学数据的理论计算169

5．2热力学相图与工艺优化170

5．2．1C3H6热解制备PyC体系物种的浓度分布170

5．2．2MTS-H2制备SiC体系物种的浓度分布173

5．2．3BCl3-CH4-H2制备B4C体系物种的浓度分布180

5．2．4BCl3-C3H6-H2制备B4C体系物种的浓度分布183

5．3微观反应动力学与反应路径1875．3．1过渡态理论187

5．3．2丙烯热解体系反应势能面分析188

5．3．3C3H6-BCl3-H2热解体系反应势能面分析200

5．4制备工艺与微结构控制211

5．5小结212

参考文献212

第6章自愈合陶瓷基复合材料的性能表征215

6．1本征力学行为215

6．1．12D C/SiC-BxC的拉伸行为215

6．1．22D C/SiC-BxC的弯曲行为222

6．1．32D C/SiC-BxC的室温拉伸加卸载行为227

6．1．42D C/SiC-BxC的面内剪切行为229

6．1．52D C/SiC-BxC的层间剪切行为233

6．1．62D C/SiC-Bx C的单轴压缩性能238

6．2热物理性能240

6．2．12D C/SiC-BxC热膨胀性能240

6．2．22D C/SiC-BxC的热扩散性能240

6．3环境性能241

6．3．1环境性能表征241

6．3．2蠕变应力对自愈合复合材料环境性能演变的影响243

6．3．3温度对自愈合复合材料氧化及性能演变的影响253

6．3．4BxC层厚度对性能演变的影响255

6．3．5动态风洞环境中自愈合复合材料的氧化损伤演变256

6．3．6水分压对自愈合复合材料氧化行为的影响260

6．4自愈合陶瓷基复合材料的失效261

6．4．1自愈合陶瓷基复合材料的失效模式261

6．4．2自愈合陶瓷基复合材料失效模式的影响因素262

6．5自愈合机理271

6．5．1复合材料的自愈合机理271

6．5．2BxC氧化机理273

6．6小结279

参考文献280

索引282

适读人群 ：材料专业科研开发人员、材料专业研究生及高年级的本科生

　　1 《自愈合陶瓷基复合材料制备与应用基础》是西北工业大学张立同院士团队在高性能复合材料研究方面第二本专著；
　　2 《自愈合陶瓷基复合材料制备与应用基础》为国家科学技术学术著作出版基金项目之一，体现了国内最高水平。