一、炭/炭复合材料抗氧化研究进展（论文文献综述）
程源[1]（2020）在《Cf/ZrC-SiC复合材料的强韧化与抗氧化性能研究》文中提出超高温陶瓷及其复合材料具有极高的熔点（>3000℃）和优异的抗氧化烧蚀性能,被认为是高速飞行器热防护系统的重要候选材料。碳纤维具备优异的力学性能,“超高温陶瓷与碳纤维复合化”已逐渐成为国内外的发展趋势和研究热点。实现碳纤维增韧超高温陶瓷复合材料的强韧化与抗氧化协同是目前面临的关键科学问题,其中最为突出和紧要的难点在于:现有制备方法容易对碳纤维造成微结构损伤和性能退化、超高温陶瓷的引入难以实现组分和含量的大范围调控、陶瓷相与纤维难以实现双连续分布、形成的氧化层与基体材料之间结合性较差。本课题围绕上述问题,开展Cf/ZrC-SiC复合材料的强韧化与抗氧化性能研究,考察了热压制备的Cf/ZrC-SiC复合材料微结构与强韧化性能,提出了高频振动辅助注浆引入陶瓷的新方法,创新性地借助液相SiC前驱体的浸渍裂解补给,将3D Cf/ZrC-SiC的制备条件从1900℃以上/高压降低到1300℃/无压,研究了低温无压制备的3D Cf/ZrC-SiC复合材料微结构、强韧化、抗热冲击以及抗氧化烧蚀性能。研究了热压制备的ZrC-SiC、短切Cf/ZrC-SiC、层状Cf/ZrC-SiC以及3D Cf/ZrC-SiC复合材料微结构和强韧化性能。对Cf/ZrC-SiC复合材料进行解耦,分析了高温加压烧结过程中ZrC-SiC陶瓷的烧结致密化行为,阐明了SiC陶瓷颗粒的引入主要通过抑制ZrC晶粒长大、增强烧结活性来提升ZrC-SiC陶瓷的致密度、弯曲强度以及断裂韧性。通过球磨混合-放电等离子热压烧结制备了短切Cf/ZrC-SiC复合材料,短切碳纤维拔出长度有限,断裂韧性提升不明显(4.65±0.32MPa?m1/2)。利用辊压轧制-热压烧结实现了层状Cf/ZrC-SiC的制备,埋入基体中的纤维长度明显增大,纤维拔出和桥联的长度明显提升（>50μm）,沿纤维排布方向的断裂韧性提高至5～6MPa?m1/2,但是由于z向缺少碳纤维,制约了z向强韧化性能的发挥(断裂韧性为4.31±0.24MPa?m1/2)。采用浆料浸渍-热压烧结获得了3D Cf/ZrC-SiC,揭示了高温加压烧结过程中纤维化学腐蚀（颗粒腐蚀和表面腐蚀）、纤维表面陶瓷颗粒镶嵌以及z向纤维弯曲变形等微结构损伤形式和机理,提出抑制纤维结构损伤、提升复合材料强韧化性能的制备条件为小于1500℃/无压。开展了低温无压制备3D Cf/ZrC-SiC复合材料的微结构与强韧化性能研究。提出了高频振动辅助注浆引入陶瓷的新方法,将陶瓷以粉体的形式直接注入碳纤维编织体中,实现了陶瓷组分的高含量引入（>30vol.%）,相比于无振动辅助增加50%以上。在振动辅助注浆引入ZrC陶瓷的基础上,创新性地利用液相SiC前驱体的浸渍裂解,革新了超高温陶瓷复合材料传统的热压烧结制备方法,将制备条件从1900℃/高压降低到1300℃/无压,揭示了3D Cf/ZrC-SiC复合材料的低温无压烧结机制,原位裂解的纳米SiC陶瓷凭借其优良的烧结活性和优异的力学性能,在低温环境下有效填补ZrC陶瓷颗粒之间以及碳纤维编织体内的间隙,实现ZrC超高温陶瓷颗粒之间及ZrC超高温陶瓷与碳纤维之间的高强度粘结。在无界面层保护的条件下,低温无压制备新方法有效抑制了碳纤维的微结构损伤,在纤维拔出数量（成束）和纤维拔出长度（>200μm）等方面表现突出,断裂功（3046J/m2）和断裂韧性(11.12±1.25MPa?m1/2)实现了量级提升,同时弯曲强度和破坏应变分别达到313MPa和1.35%,解决超高温陶瓷材料本征脆性这一难题。考察了低温无压制备3D PyC-Cf/ZrC-SiC复合材料的力学-抗热冲击-抗氧化烧蚀性能。在PyC界面层的影响下,复合材料在弯曲强度表现良好的同时（251±27MPa）,破坏应变从1.35%增加至1.5～2%,断裂韧性得到进一步提升(13.05±1.72MPa?m1/2)。研究了3D PyC-Cf/ZrC-SiC复合材料从室温到1200℃不同温度下的抗热冲击性能,最大临界热冲击温差为875℃,较传统的陶瓷材料提升3倍以上。分析了3D PyC-Cf/ZrC-SiC复合材料的静态氧化行为以及动态抗氧化烧蚀性能,通过Zr B2浆料-液相SiC陶瓷前驱体的自然吸附和1300℃/无压裂解,与表面孔隙形成原位“钉扎”,实现了3D PyC-Cf/ZrC-SiC复合材料的表面致密化处理,在1800℃/300s氧乙炔考核环境下表现为近零烧蚀,真正意义上实现了强韧化与抗氧化协同,为超高温陶瓷复合材料工程化应用奠定了理论基础和技术支撑。
邹雪[2]（2020）在《碳基复合材料性能调控及抗氧化涂层研究》文中研究表明耐高温碳基复合材料（碳纤维增强碳基复合材料:C/C）作为一种高性能结构材料在航空航天以及民用高技术领域内极具应用潜力。然而,过强的纤维-基体界面结合会使碳基复合材料发生脆性断裂。同时,碳基复合材料易氧化的缺点严重制约了其在高温氧化环境下的长时间使用。为了改善碳基复合材料的力学性能及抗氧化性能,本文以操作简单、经济可调的方式制备了C/C复合材料,通过对碳纤维热处理改变了纤维-基体界面结合强度,从而实现了对力学性能的调控,同时制备了抗氧化涂层并对其抗氧化性能进行了研究。主要结果概括如下:（1）在不同温度下（RT-1500℃）对碳纤维进行了热处理,采用处理的纤维作为增强体,以酚醛树脂为碳基体先驱体,利用PIP工艺制备了C/C复合材料。微观形貌观察发现纤维热处理能够改变C/C（经过一次裂解后）复合材料的孔隙尺寸及分布模式。力学性能测试表明随着热处理温度提高,C/C复合材料的力学性能不断提高。相比于未处理纤维增强的复合材料,1200℃热处理纤维增强材料的弯曲强度及层间剪切强度分别提高了158%和121%,同时其脆性断裂模式改变为假塑性断裂模式。抗氧化性能测试发现C/C约在600℃发生明显氧化,600℃热处理纤维增强材料的抗氧化性能提升,而更高的温度处理纤维会降低材料的抗氧化性能。力学性能的显着改善主要是由于热处理降低了纤维表面的反应活性,使得其增强的C/C复合材料获得了结合适宜的纤维-基体界面,但是界面结合强度的下降不利于抗氧化性能的提升。（2）以1200℃热处理碳纤维增强碳基复合材料为基底,采用浆料涂刷法制备了ZrB2-SiC涂层,发现涂层中存在较多裂纹,裂纹产生的原因是C/C与涂层热膨胀系数不匹配引发了热应力。为缓解热应力,采用浆料涂刷法和包埋法两种工艺制备了SiC过渡涂层,为加强SiC过渡涂层与C/C的结合,对C/C基底进行了预氧化,为加强SiC过渡涂层与外涂层的结合,在SiC过渡涂层表面制备了SiC纳米纤维。获得的ZrB2-SiC外涂层均匀致密,在1300℃高温大气环境下,涂层表面形成了具有良好流动性的熔融态SiO2保护膜,该保护膜抑制了氧扩散进材料内部,保护膜中镶嵌的ZrSiO4提高了其稳定性。引入SiC过渡涂层后,外涂层中的裂纹明显减少,涂层的抗氧化性能得到了提高,相比于涂刷法,包埋法制备SiC过渡涂层操作简单,对C/C损伤小,且更显着地提高了试样抗氧化性能。SiC纳米纤维除了加强内外涂层的结合,还缓解了热应力,并对涂层进行了增强增韧,进一步地提高了涂层的抗氧化性能。增加外涂层厚度可有效提高涂层的抗氧化性能,1300℃氧化60分钟后质量增加仅为0.24%。
李阳[3]（2020）在《C/C复合材料表面Y2O3改性ZrB2-SiC涂层抗高温氧化性能研究》文中研究表明C/C复合材料具有质轻、比强度高、热导率高、热膨胀系数低、抗热震性能好等突出优势,特别是其强度随温度升高不降反增,作为耐热结构材料在航空宇航及核能工业等领域应用前景广阔。然而,该材料在高温有氧氛围下抗氧化能力不足,制约了其进一步的发展和应用。为有效提高C/C复合材料在氧化环境中的可靠性,本文拟采用热喷涂技术制备防护涂层以改善其抗高温氧化性能。本课题首先利用喷雾造粒技术制备不同Y2O3质量分数（0、5%、10%、15%）的ZrB2-Si C-Y2O3球形团聚粉末,继而采用等离子喷涂法在C/C复合材料表面制备出均匀致密的抗氧化涂层,并通过SEM、EDS、XRD、TG/DSC等手段分析比较了团聚粉末及涂层的组织结构和性能;分别研究测试了四种组分涂层在1450℃下的高温氧化行为,探究Y2O3改性对ZrB2-Si C-Y2O3涂层抗氧化性能的影响,并分析涂层的氧化防护机理。结果表明:（1）通过喷雾干燥技术制备出四种不同Y2O3质量分数的团聚粉末,粉末成分分布均匀、球形度好,粒度为40～70μm,流动性为52.86～71.49s/50g,松装密度为1.09～1.39g/cm3。造粒后粉末物相组成与原料基本保持一致,且在热分析过程中发生粘结剂的分解和轻微的氧化现象。（2）采用大气等离子喷涂技术在C/C复合材料表面制备出四种不同Y2O3质量分数的ZrB2-Si C-Y2O3涂层,各涂层均呈现典型的热喷涂层特征,整体较为致密均匀,厚度约为150～200μm,并与基体呈现良好的机械结合。随着Y2O3含量的增加,涂层中未完全熔融粉末比例减小,表面致密度增加。其中Y2O3质量分数为10%的ZrB2-Si C-10wt.%Y2O3涂层具有更好的综合性能,表面更加均匀平整,孔隙率为6.118%,结合强度为8.19MPa。（3）对四种不同Y2O3质量分数的ZrB2-Si C-Y2O3涂层进行1450℃抗高温氧化性能测试,分析涂层的抗氧化机理。结果表明:未掺杂Y2O3的ZrB2-Si C涂层氧化程度较为严重,失重率高达16.79%,Y2O3的添加有利于增强Zr O2相稳定性并可与Si O2结合形成钇硅酸盐提高涂层体系的氧化防护效果。其中Y2O3掺杂量为10%的ZrB2-Si C-10wt.%Y2O3涂层试样氧化后依然能保持较好的微观形貌,裂纹和孔洞数量较少,涂层表现出良好的自愈合效果,原因是该组分涂层氧化后形成致密的Si O2玻璃膜及其中均匀分布的Zr Si O4、t-Zr O2、Y2Si2O7等颗粒使得涂层表现出较好的抗氧化能力。
何嘉豪[4]（2017）在《SiC改性石墨材料的制备及其性能研究》文中进行了进一步梳理在工业生产中解决石墨材料的高温抗氧化问题至关重要,本文以提高石墨材料的高温抗氧化性能为背景,采用SiC作为改性物质,通过在石墨原料中添加SiC或Si,制备SiC基体改性石墨材料,初步提高石墨材料的高温抗氧化性能,并在此基础上,采用包埋渗硅法在SiC基体改性石墨表面制备SiC涂层,制备出SiC基体-涂层联合改性石墨材料,进一步提高石墨材料的高温抗氧化性能。并针对现有包埋渗硅法表面残余Si较多造成的精加工困难等问题,通过在包埋法所用的Si源中引入BN粉末,解决包埋渗硅法表面粘附Si过多的技术问题。研究了原料配比、模压压力、等静压压力、Si掺杂对SiC基体改性石墨材料结构及性能的影响。同时通过在包埋法所用的Si源中掺杂BN粉并进行配方优化,在配方优化的基础上研究烧结温度、烧结真空度以及基体开孔率对SiC涂层改性石墨材料结构及性能的影响。得到的主要结论如下:采用正交实验法研究了原料配比对SiC基体改性石墨材料结构及性能的影响,研究结果表明,鳞片石墨用量是影响SiC基体改性石墨材料开孔率及弯曲强度的最主要因素,SiC用量是影响SiC基体改性石墨材料电阻率及抗氧化性能的最主要因素,酚醛树脂用量用量过多会增加材料的孔隙率,降低材料的抗氧化性能及弯曲强度。当原料质量配比为鳞片石墨:SiC:酚醛树脂=12:8:1时,SiC基体改性石墨在1300℃时抗氧化性能最好,在静态空气中氧化2h失重率为18.78%。研究了模压成型与等静压成型成型压力对SiC基体改性石墨材料结构及性能的影响。研究结果表明,在一定压力范围内,随着成型压力的增加,模压成型与等静压成型工艺制备的SiC基体改性石墨材料开孔率下降,弯曲强度增加,电阻率下降,抗氧化性能提高。在相同成型压力下,等静压成型工艺制备的材料性能优于模压成型。等静压成型压力为200MPa,SiC基体改性石墨的开孔率最小,抗氧化性能最好,在静态空气中氧化3h,失重率为24.57%,但出现较大的弹性后效现象,具体表现为材料的弯曲强度下降。研究了原料中Si掺杂含量对SiC基体改性石墨材料结构及性能的影响。研究结果表明,基体中Si与C反应生成的SiC和鳞片石墨结合力较弱,且反应会产生孔隙和缺陷,所以随着原料中Si含量的增加,SiC基体改性石墨材料的开孔率增加,弯曲强度下降,电阻率上升。而由于形成的SiC对抗氧化性能的增强作用大于孔隙和缺陷对抗氧化性能的降低作用,所以SiC基体改性石墨材料的抗氧化性能随掺杂Si含量增加而增加。改进了包埋渗硅法制备SiC涂层改性石墨材料的工艺,减少SiC涂层表面残余Si的含量,详细研究了配方中BN含量对制备的SiC涂层结构及性能的影响。研究结果表明,渗硅过程中,随着液态Si进入石墨基材内部,BN会在基材表面形成一定厚度的BN层,BN层对Si进入基材内部具有一定的阻碍作用,能有效降低制备的SiC涂层表面残余Si量。当BN含量过多时,制备得到的SiC涂层厚度较薄,且致密度较差,当BN含量过少时,制备得到的SiC涂层表面残余Si量多,精加工性能与耐腐蚀性能较差。BN的最佳质量分数为12%,此条件下,制备的SiC涂层表面残余Si量少,且涂层较厚。研究了包埋法渗硅工艺中烧结温度及烧结真空度对制备的SiC涂层改性石墨结构及性能的影响。由于气态Si在基材中的渗透性比液态Si好,所以提高烧结温度或烧结真空度,使液态Si蒸发变为气态Si,能够有效改善SiC涂层的致密度以及与基材的结合强度。在1600℃烧结温度及1926Pa烧结真空度下,采用SiC改性石墨作为基材,制备的SiC涂层厚度最大,为80.24μm。采用SiC基体改性的石墨基材,研究了包埋法渗硅工艺中基材开孔率对制备的SiC涂层改性石墨结构及性能的影响。研究结果表明,基材开孔率越大制备得到的SiC涂层致密性越差。SiC涂层改性对提高石墨材料的高温抗氧化性能起到了很好的作用。等静压石墨未经涂层处理前1300℃氧化6小时后失重率达89.96%;经涂层处理后同样氧化条件失重仅为1.39%。SiC基体和涂层联合改性进一步提高了石墨材料的抗氧化性能,采用原料质量配比为鳞片石墨:SiC:酚醛树脂=12:8:1、等静压成型压力为200MPa制备的SiC基体改性石墨,在烧结温度为1600℃、真空度为1926Pa条件下渗硅进行SiC涂层改性后,其在1300℃静态空气中表现出良好的抗氧化性能,氧化6h失重率仅为0.1%。
王翀[5]（2016）在《炭/炭—陶瓷/炭多元复合材料的制备与性能》文中指出炭/炭复合材料性能开发具有重要的意义。本文采用纤维状粘土与纤维素水热制备粘土/炭复合材料,将制备的粘土/炭复合材料作为添加剂掺杂引入炭/炭复合材料中,以此达到提升炭/炭复合材料力学性能和抗氧化性能的目的。主要研究内容如下：（1）以纤维素和凹凸棒石为原料,水热制备凹凸棒石/炭（PG/C）纳米复合材料。采用浸渍-碳化工艺在炭/炭复合材料中引入PG/C作为添加剂,一步热压对材料最终成型,原位获得炭/炭-陶瓷/炭复合材料。研究了添加PG/C对C/C力学性能和抗氧化性能的影响。结果表明：PG/C在热压过程中转变为顽辉石陶瓷/炭,陶瓷/炭通过“填充”、“桥联”起增强作用,陶瓷表面负载纳米炭层有效避免了陶瓷与基体炭间弱结合的产生,进一步促进了力学性能的提高,使得炭/炭复合材料抗弯强度提升了34～45%,弯曲模量提升了27～42%。同时陶瓷/炭在基体中的原位生成一定程度上减缓了氧化过程,提高了材料的抗氧化性,1000℃热重分析条件下质量损失降低12～18%。（2）采用纤维状海泡石和管状埃洛石与纤维素水热分别制备海泡石/炭和埃洛石/炭复合材料,并以此作为添加剂热压制备炭/炭-陶瓷/炭复合材料,研究材料力学性能和抗氧化性能。结果表明埃洛石在热处理过程中转变为γ-Al2O3、非晶SiO2。埃洛石/炭热处理中原位转化成的陶瓷/炭通过一维纳米结构弥补炭/炭复合材料中的缺陷,使材料抗弯强度提升73～45%,弯曲模量提升152～179%。陶瓷/炭的生成减少炭材料的氧化活性位点并减缓氧化速度,使得炭/炭复合材料的氧化质量损失炭降低至34～48%。海泡石/炭基于同样机理使炭/炭复合材料弯曲强度和模量分别提升64～45%与97～118%,氧化质量损失降低至53～58%。埃洛石/炭和海泡石/炭的添加对于炭/炭性能有类似添加凹凸棒石/炭的提高。（3）以添加埃洛石/炭制备的炭/炭-陶瓷/炭为研究对象,改变热压过程中的压力和添加埃洛石/炭的含量,确定最佳工艺参数。结果表明,最佳热压压力为30Mpa。初步推测是压力改变了材料的各组分自身结构性质,并且引起了各组分的复合情况变化的综合结果。埃洛石/炭添加量占基体前驱体质量比为30%时,复合材料力学性能最佳。埃洛石/炭引入量较低时（10～3%）,埃洛石/炭原位转变的陶瓷/炭力学增强效果不明显；埃洛石/炭引入量较高时（30～60%）,基体炭不能很好发挥粘结作用。结果可能是由于埃洛石添加量为30%时,基体碳‘粘结’和陶瓷/炭‘协同’增强复合材料力学增强达到平衡。
许伟,庄光山,周舒婕,杨巍[6]（2015）在《炭/炭复合材料高温抗氧化研究进展》文中研究表明阐述了近年来国内外炭/炭复合材料的内部抗氧化技术和外部涂覆技术的新进展,即炭基体处理、炭纤维处理、贵金属、玻璃涂层、陶瓷涂层以及复合涂层等涂层体系,包括各类涂层已有制备工艺的完善以及新工艺的开发等方面的最新研究成果。目前的研究结果尚达不到严酷环境下的应用要求,炭/炭复合材料需要开发高温抗氧化新涂层和新涂层制备技术,下一阶段将向着寿命长、耐高温、抗冲刷和低成本的方向发展。
刘春轩[7]（2014）在《PIP及RMI工艺制备耐烧蚀炭/炭复合材料及其性能研究》文中研究表明摘要：随着固体火箭发动机、战略导弹、高超声速飞行器等技术的飞速发展,对极端苛刻的超高温工作环境下耐烧蚀材料的需求极为迫切。本文提出以炭／炭复合材料为基础材料,采用先驱体浸渍裂解法基体改性技术,以及首次将先驱体浸渍裂解法基体改性技术与反应熔融渗透法表面涂层技术相结合,制备了C/C-ZrC、C/C-ZrC-SiC、SiC涂层C/C-ZrC、SiC涂层C/C-ZrC-SiC四种不同体系的耐烧蚀炭／炭复合材料。采用等离子体焰对上述四种耐烧蚀炭／炭复合材料进行耐烧蚀性能考核,并对所制备材料烧蚀前后的宏观形貌、微观结构、物相组成及元素分布等做了较为系统的研究工作,探讨了复合材料高温下耐烧蚀防护机制。本工作的研究成果如下：（1）采用DSC-TGA、FTIR、XRD以及SEM等现代分析手段,研究了实验室自主合成的有机锆先驱体（POZ）以及有机锆先驱体—聚碳硅烷（POZ-PCS）的高温裂解行为。结果显示：POZ分子内有机基团在300℃开始脱落、裂解,当温度达到1600℃时,经裂解、碳热还原所得产物以碳化锆为主,当最终温度升高至2000℃时,产物为结晶性良好的碳化锆；先驱体POZ-PCS在900℃前基本完成无机化过程,当裂解温度升高至1400℃时,生成结晶性能较好的碳化硅和碳化锆复合陶瓷。（2）以POZ为先驱体通过PIP法基体改性技术制备了C/C-ZrC复合材料。该复合材料出现了一层由碳化锆陶瓷颗粒富集而成的外层结构,材料基体内部孔隙由碳化锆陶瓷小颗粒广泛填充,形成内部结构较为致密的碳化锆陶瓷改性C/C复合材料。C/C-ZrC复合材料在等离子体焰烧蚀试验过程中表现出了一定的耐烧蚀性能,其质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.023g/s和0.0091mm/s。（3）以POZ-PCS为先驱体通过PIP基体改性技术制备了C/C-ZrC-SiC复合材料。该复合材料表面出现了一层由碳化锆和游离碳颗粒组成的外层结构,材料基体内部孔隙由碳化锆和碳化硅陶瓷小颗粒广泛填充,形成致密的碳化锆-碳化硅陶瓷陶瓷改性C/C复合材料。与C/C-ZrC复合材料相比,C/C-ZrC-SiC复合材料在等离子体焰烧蚀试验过程中表现出了较佳的烧蚀性能,其质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.0092g/s和0.0068mm/s。（4）在PIP基体改性技术制备C/C-ZrC复合材料的基础上,结合RMI表面涂层技术,成功制备了SiC涂层C/C-ZrC复合材料。该复合材料表面形成了一层由结晶性良好的碳化硅陶瓷和较少量硅锆共熔相组成的致密的外层结构,材料基体内部孔隙由碳化锆陶瓷小颗粒广泛填充,形成内部结构较为致密的SiC涂层、ZrC基体改性C/C复合材料。SiC涂层C/C-ZrC复合材料在等离子体焰烧蚀试验过程中表现出了良好的耐烧蚀性能,其质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.0027g/s和0.0043mm/s。（5）在PIP基体改性技术制备C/C-ZrC-SiC复合材料的基础上,结合RMI表面涂层技术,成功制备了SiC涂层C/C-ZrC-SiC复合材料。材料表面出现了一层由结晶性良好的碳化硅和较少量碳化锆陶瓷组成的致密的外层结构,材料基体内部孔隙由碳化锆和碳化硅陶瓷小颗粒广泛填充,形成致密的SiC涂层、ZrC-SiC陶瓷基体改性C/C复合材料。SiC涂层C/C-ZrC-SiC在等离子体焰烧蚀试验过程中表现出了较为优异的耐烧蚀性能,材料经烧蚀后表面外观形貌较为完整,质量烧蚀率和线烧蚀率都相对较低,其质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.0026g/s和0.0037mm/s。
罗健[8]（2012）在《炭/炭复合材料航空刹车副磷酸盐涂层研究》文中认为本文首先研究了磷酸铝、磷酸二氢锰、磷酸锌的差热DTA与热失重TG性能,然后采用浸渍法制备了各种不同成分的磷酸盐涂层,再对涂层进行了抗氧化性能以及抗热震性能的测试,并与涂刷法进行了性能比较分析。试验分别采用金相、扫描电镜、X射线衍射等手段对不同试样涂层的表面形貌、化学成分等进行检测。本研究的主要内容及结论：（1）热重分析可知：涂层固化处理温度应高于400℃,磷酸锌的挥发性最大,而磷酸铝的挥发性最低。快速升温和降温,有利于非晶态涂层的形成；升降温速度缓慢,涂层中物质发生结晶形核和晶粒长大倾向明显,导致涂层中成分偏析,且涂层易产生孔洞,破坏涂层完整性。（2）当高温组元（偏磷酸铝、偏磷酸锰）摩尔数与低温组元（磷酸锌）摩尔数之比在2～3之间可取得比较好的抗氧化效果。当摩尔比为磷酸铝：磷酸锰：磷酸锌：磷酸钙=2：1：2：0.1时,涂层的抗氧化效果最佳,经700℃×20h氧化,失重率仅为0.95%。（3）涂层挥发是浸渍法制备的磷酸盐涂层失效的主要原因。要进一步提高涂层的抗氧化性可加入适当的高温组元。二氧化硅、氧化钙、氧化锆的加入可提高涂层的抗挥发性、热稳定性以及抗氧化性能,其中以氧化钙效果最佳。而硼酸不利于涂层的抗氧化性的提高。总之降低涂层的挥发性对提高涂层的抗氧化性能有利。（4）采用优化的磷酸盐溶液作为涂刷法的粘结剂时,其在900℃×3min←→25℃×2min热震试验50次后失重率仅为1.17%,显示了优异的抗氧化和热震性能,这也表明此方法比较适合于炭/炭飞机刹车副涂层的现场维护。
王淑霞,孟庆玉,肖之凤[9]（2012）在《炭/炭复合材料高温抗氧化涂层的研究进展》文中认为本文简要叙述了阐述了炭/炭复合材料及其特点,重点探讨了炭/炭复合材料高温抗氧化涂层在玻璃、贵金属、陶瓷以及复合涂层等涂层体系方面的研究近况,综述了炭/炭复合材料高温抗氧化涂层目前的最新研究成果。
刘杨[10]（2008）在《C/C复合材料抗高温氧化涂层研制及抗氧化性能研究》文中研究指明炭/炭复合材料是目前新材料领域重点研究和开发的一种新型超高温热结构材料,它拥有许多极富吸引力的材料学性能,被大量用于航空、航天及民用工业领域。然而,炭/炭复合材料在有氧环境下表面具有比较差的抗氧化性,研究表明,炭/炭复合材料在超过370℃的含氧气氛下开始发生氧化反应,反应速度在500℃时还会迅速增大,这将对材料本身造成毁灭性的破坏。因此,在高温下是否具有可靠的抗氧化保护对炭/炭复合材料来说是至关重要的。本文首先对C/C复合材料的氧化动力学与机理进行了研究,继而采用高温多相反应技术在炭/炭复合材料表面制备了抗高温氧化的SiC/Mo(Six,Al1-x)2复合涂层。分析发现涂层是由SiC、Mo(Six,Al1-x)2以及少量Mo4.8Si3C0.6固溶体组成的成分变化的高温复相陶瓷。化学热力学分析发现:涂层的形成过程可分为低温和高温两个阶段,低温阶段主要是粉末原料中的Si熔化后在毛细作用下向炭/炭复合材料内部渗流并与碳发生化学反应,生成较厚的SiC涂层;在高温阶段,粉末原料中的SiC、MoSi2和Al2O3发生复杂多相化学反应,生成晶须和板条状碳化硅增强的Mo(Six,Al1-x)2复合涂层。计算分析与实验结果完全吻合。另外,通过对比实验,发现当粉末原料质量组成为Si 10%、Al2O3 10%、SiC 54%和MoSi226%时所制得的复合涂层,均匀致密且不与粉末原料粘结。鉴于Mo(Six,Al1-x)2材料具有比MoSi2更为优良的抗氧化性能,本文采用Mo(Six,Al1-x)2材料作为复合涂层的封孔剂,先向定量的MoSi2粉末中添加不同含量的Al来制备Mo(Six,Al1-x)2材料,随着Al量的增加,Mo(Six,Al1-x)2的峰强度也是逐渐增强。通过高温氧化实验的对比分析,结果表明FK03 Mo(Six,Al1-x)2材料具有的抗氧化性能较好。因此利用FK03Mo(Six,Al1-x)2材料对SiC/Mo(Six,Al1-x)2复合涂层包覆的C/C复合材料封孔进行抗高温氧化实验,在1500℃,分别氧化2h、5h、10h、15h、20h,涂层部分发生氧化失重,但C/C复合材料基体未被氧化,达到很好的抗氧化较果。
二、炭/炭复合材料抗氧化研究进展（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、炭/炭复合材料抗氧化研究进展（论文提纲范文）
（1）Cf/ZrC-SiC复合材料的强韧化与抗氧化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 超高温非烧蚀热防护材料 |
| 1.2.1 难熔金属及其合金材料 |
| 1.2.2 超高温陶瓷及其复合材料 |
| 1.2.3 抗氧化改性的碳/碳复合材料 |
| 1.2.4 抗氧化改性的C/SiC复合材料 |
| 1.3 ZrC基超高温陶瓷复合材料 |
| 1.3.1 ZrC陶瓷的基本性能 |
| 1.3.2 ZrC陶瓷的烧结致密化 |
| 1.3.3 ZrC陶瓷的强韧化技术 |
| 1.4 碳纤维增韧ZrC超高温陶瓷复合材料的制备方法 |
| 1.4.1 球磨混合与热压烧结法 |
| 1.4.2 浆料刷涂与热压烧结法 |
| 1.4.3 浆料浸渍法 |
| 1.4.4 前驱体浸渍裂解法 |
| 1.4.5 反应熔体浸渗法 |
| 1.4.6 复合方法 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 材料制备及实验方法 |
| 2.1 实验用原材料及制备方法 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 材料制备 |
| 2.2 测试及表征 |
| 2.2.1 成分与微结构表征 |
| 2.2.2 物理性能测试及表征 |
| 2.2.3 力学性能测试及表征 |
| 2.2.4 热冲击性能测试 |
| 2.2.5 抗氧化烧蚀性能测试 |
| 第3章 热压制备C_f/ZrC-SiC复合材料的微结构与强韧化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ZrC-SiC陶瓷的烧结致密化行为及其力学性能分析 |
| 3.2.1 ZrC-SiC陶瓷的烧结致密化行为 |
| 3.2.2 ZrC-SiC陶瓷的裂纹扩展与断口形貌分析 |
| 3.2.3 ZrC-SiC陶瓷的力学性能分析 |
| 3.3 短切C_f/ZrC-SiC复合材料的微结构和强韧化性能研究 |
| 3.3.1 短切C_f/ZrC-SiC复合材料的制备及微观结构分析 |
| 3.3.2 短切C_f/ZrC-SiC复合材料的裂纹传递形貌分析 |
| 3.3.3 短切C_f/ZrC-SiC复合材料的断口形貌分析 |
| 3.3.4 短切C_f/ZrC-SiC复合材料的强韧化性能研究 |
| 3.4 层状C_f/ZrC-SiC复合材料的微结构与强韧化性能研究 |
| 3.4.1 层状C_f/ZrC-SiC复合材料的轧制-热压制备方法 |
| 3.4.2 陶瓷粉体在纤维束内的微观分布分析 |
| 3.4.3 层状C_f/ZrC-SiC的宏微观结构分析 |
| 3.4.4 层状C_f/ZrC-SiC的裂纹传递与断口形貌分析 |
| 3.4.5 层状C_f/ZrC-SiC的强韧化性能研究 |
| 3.5 3D C_f/ZrC-SiC复合材料的微结构与强韧化性能研究 |
| 3.5.1 3D C_f/ZrC-SiC复合材料的微结构研究 |
| 3.5.2 3D碳纤维在热压烧结下的微结构损伤机理分析 |
| 3.5.3 3D C_f/ZrC-SiC的断口及裂纹传递形貌研究 |
| 3.5.4 3D C_f/ZrC-SiC的强韧化性能研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 低温无压制备3D C_f/ZrC-SiC复合材料的微结构与强韧化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 3D C_f/ZrC-SiC复合材料的低温无压制备方法 |
| 4.3 ZrC陶瓷在3D碳纤维内的振动辅助注浆引入 |
| 4.3.1 振动辅助注浆方法 |
| 4.3.2 振动辅助对陶瓷粉体引入与分布微观结构的影响 |
| 4.3.3 振动辅助机制分析 |
| 4.4 3D C_f/ZrC-SiC复合材料的低温无压烧结 |
| 4.4.1 液相碳化硅陶瓷前驱体的热重及物相分析 |
| 4.4.2 低温无压烧结过程中复合材料的微结构演变行为研究 |
| 4.4.3 低温无压烧结对碳纤维的损伤抑制 |
| 4.4.4 复合材料低温无压烧结机制 |
| 4.4.5 低温无压制备的复合材料裂纹传递与断口形貌研究 |
| 4.4.6 低温无压制备的复合材料强韧化性能分析 |
| 4.5 PyC界面层对3D C_f/ZrC-SiC微结构及强韧化性能的影响研究 |
| 4.5.1 3D PyC-C_f/ZrC-SiC复合材料宏微观结构分析 |
| 4.5.2 PyC界面层对断口与裂纹传递微观形貌的影响研究 |
| 4.5.3 PyC界面层对强韧化性能的影响研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 3D PyC-C_f/ZrC-SiC复合材料的抗热冲击与抗氧化烧蚀性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 3D PyC-C_f/ZrC-SiC复合材料的抗热冲击性能研究 |
| 5.2.1 临界热冲击温差 |
| 5.2.2 热冲击后复合材料表面微结构分析 |
| 5.3 复合材料静态氧化行为研究 |
| 5.3.1 静态氧化后表面微观结构分析 |
| 5.3.2 静态氧化剖面的微观结构分析 |
| 5.4 复合材料动态抗氧化烧蚀性能研究 |
| 5.4.1 有无PyC界面层时烧蚀试样的温升曲线及宏观形貌分析 |
| 5.4.2 烧蚀试样的表面微观形貌分析 |
| 5.4.3 表面致密化处理后的抗氧化烧蚀性能研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）碳基复合材料性能调控及抗氧化涂层研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 C/C复合材料综述 |
| 1.2 C/C复合材料结构设计 |
| 1.3 C/C复合材料纤维-基体界面改性 |
| 1.4 C/C复合材料制备工艺 |
| 1.5 C/C复合材料高温环境性能 |
| 1.6 C/C复合材料抗氧化措施 |
| 1.6.1 基体改性 |
| 1.6.2 抗氧化涂层 |
| 1.7 选题思路及主要研究内容 |
| 2 C/C复合材料制备及表征方法 |
| 2.1 C/C复合材料制备 |
| 2.2 C/C复合材料性能测试方法 |
| 2.2.1 C/C复合材料孔隙率 |
| 2.2.2 C/C复合材料力学性能 |
| 2.2.3 C/C复合材料抗氧化性能 |
| 2.3 C/C复合材料微观组织结构表征方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 C/C复合材料微观组织结构及性能 |
| 3.1 C/C复合材料孔隙率分析 |
| 3.2 C/C复合材料微观形貌分析 |
| 3.3 C/C复合材料力学性能分析 |
| 3.3.1 C/C复合材料弯曲性能 |
| 3.3.2 C/C复合材料层间剪切性能 |
| 3.3.3 C/C复合材料断口形貌分析 |
| 3.4 C/C复合材料抗氧化性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 抗氧化涂层的制备及表征方法 |
| 4.1 抗氧化涂层制备 |
| 4.1.1 C/C基底预氧化 |
| 4.1.2 SiC过渡涂层制备 |
| 4.1.3 SiC纳米纤维制备 |
| 4.1.4 ZrB_2-SiC陶瓷涂层制备 |
| 4.2 抗氧化涂层性能测试方法 |
| 4.3 抗氧化涂层微观组织结构表征方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 抗氧化涂层组织结构及抗氧化性能 |
| 5.1 抗氧化涂层组织结构分析 |
| 5.1.1 SiC过渡涂层组织结构分析 |
| 5.1.2 SiC纳米纤维组织结构分析 |
| 5.1.3 ZrB_2-SiC外涂层组织结构分析 |
| 5.2 涂层抗氧化性能分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）C/C复合材料表面Y2O3改性ZrB2-SiC涂层抗高温氧化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 C/C复合材料 |
| 1.2.1 C/C复合材料简介 |
| 1.2.2 C/C复合材料的发展 |
| 1.2.3 C/C复合材料的制备工艺 |
| 1.2.4 C/C复合材料的应用及限制 |
| 1.3 C/C复合材料的抗氧化研究 |
| 1.3.1 C/C复合材料抗氧化技术 |
| 1.3.2 C/C复合材料抗氧化涂层基本要求 |
| 1.3.3 C/C复合材料抗氧化涂层体系 |
| 1.3.4 C/C复合材料抗氧化涂层制备方法 |
| 1.3.5 ZrB_2-SiC基涂层研究现状 |
| 1.4 等离子喷涂技术 |
| 1.4.1 等离子喷涂技术原理及特点 |
| 1.4.2 热喷涂粉末制备方法 |
| 1.5 选题依据及研究内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.6 研究方案与技术路线 |
| 1.6.1 研究方案 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 实验材料、设备及研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 原料粉末 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 行星式球磨机 |
| 2.2.2 离心喷雾干燥机 |
| 2.2.3 等离子喷涂设备 |
| 2.3 实验结果表征 |
| 2.3.1 材料微观形貌表征 |
| 2.3.2 材料物相组成表征 |
| 2.3.3 粉末粒度测试 |
| 2.3.4 粉末流动性及松装密度测试 |
| 2.3.5 粉末热稳定性测试 |
| 2.3.6 涂层孔隙率表征 |
| 2.3.7 涂层结合强度测试 |
| 2.3.8 涂层抗高温氧化性能测试 |
| 第三章 ZrB_2-SiC-Y_2O_3复合球形粉末的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 喷雾干燥法制备ZrB_2-SiC-Y_2O_3团聚粉末 |
| 3.2.1 ZrB_2-SiC-Y_2O_3复合粉末制备工艺 |
| 3.3 ZrB_2-SiC-Y_2O_3团聚粉末性能分析 |
| 3.3.1 团聚粉末的微观形貌和粒度 |
| 3.3.2 团聚粉末的流动性和松装密度 |
| 3.3.3 团聚粉末的物相组成 |
| 3.3.4 团聚粉末的热稳定性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 ZrB_2-SiC-Y_2O_3涂层的制备、组织及性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大气等离子喷涂制备ZrB_2-SiC-Y_2O_3涂层 |
| 4.3 不同Y_2O_3含量ZrB_2-SiC-Y_2O_3涂层微观形貌和成分分析 |
| 4.3.1 ZrB_2-SiC涂层微观形貌和成分分析 |
| 4.3.2 ZrB_2-SiC-5wt.%Y_2O_3涂层微观形貌和成分分析 |
| 4.3.3 ZrB_2-SiC-5wt.%Y_2O_3涂层微观形貌和成分分析 |
| 4.3.4 ZrB_2-SiC-5wt.%Y_2O_3涂层微观形貌和成分分析4.3.4 Zr B2-SiC-15wt.%Y2O3 涂层微观形貌和成分分析 |
| 4.4 不同Y_2O_3含量ZrB_2-SiC-Y_2O_3涂层相结构分析 |
| 4.5 ZrB_2-SiC-Y_2O_3涂层的结合强度 |
| 4.6 ZrB_2-SiC-Y_2O_3涂层的孔隙率 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 ZrB_2-SiC-Y_2O_3涂层抗高温氧化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 C/C复合材料的氧化机制 |
| 5.3 1450℃下不同Y_2O_3含量ZrB_2-SiC-Y_2O_3涂层抗高温氧化性能 |
| 5.3.1 不同Y_2O_3含量ZrB_2-SiC-Y_2O_3涂层氧化动力学分析 |
| 5.3.2 ZrB_2-SiC涂层抗高温氧化性能 |
| 5.3.3 ZrB_2-SiC-5wt.%Y_2O_3涂层抗高温氧化性能 |
| 5.3.4 ZrB_2-SiC-5wt.%Y_2O_3涂层抗高温氧化性能 |
| 5.3.5 ZrB_2-SiC-15wt.%Y_2O_3 涂层抗高温氧化性能 |
| 5.4 ZrB_2-SiC-Y_2O_3涂层抗高温氧化机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）SiC改性石墨材料的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 石墨材料概述 |
| 1.1.1 石墨材料的生产工艺流程 |
| 1.1.2 石墨材料的氧化机理 |
| 1.2 石墨材料抗氧化方法的研究现状 |
| 1.2.1 基体改性法 |
| 1.2.2 涂层保护法 |
| 1.3 碳素材料抗氧化涂层的制备方法 |
| 1.3.1 气相沉积法 |
| 1.3.2 包埋法 |
| 1.3.3 浆料涂覆法 |
| 1.3.4 等离子喷涂法 |
| 1.3.5 溶胶-凝胶法 |
| 1.4 课题选题依据与研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 实验与研究方法 |
| 2.1 实验总体研究方案 |
| 2.2 主要实验过程 |
| 2.2.1 SiC基体改性石墨的制备 |
| 2.2.2 SiC涂层改性石墨的制备 |
| 2.3 实验原材料及设备 |
| 2.4 测试分析方法 |
| 2.3.1 XRD物相结构分析 |
| 2.3.2 微观形貌分析 |
| 2.3.3 密度及开孔率测量 |
| 2.3.4 高温抗氧化性能测试 |
| 2.3.5 力学性能测试 |
| 2.3.6 电阻率测试 |
| 第三章 SiC基体改性石墨材料的制备及其性能研究 |
| 3.1 原料配比对SiC基体改性石墨材料结构和性能的影响 |
| 3.1.1 原料配比对改性石墨开孔率的影响 |
| 3.1.2 原料配比对改性石墨弯曲强度的影响 |
| 3.1.3 原料配比对改性石墨抗氧化性能的影响 |
| 3.1.4 原料配比对改性石墨电阻率的影响 |
| 3.1.5 原料配比对改性石墨显微结构的影响 |
| 3.2 模压压力对SiC基体改性石墨材料结构和性能的影响 |
| 3.2.1 模压压力对改性石墨开孔率的影响 |
| 3.2.2 模压压力对改性石墨弯曲强度的影响 |
| 3.2.3 模压压力对改性石墨抗氧化性能的影响 |
| 3.2.4 模压压力对改性石墨电阻率的影响 |
| 3.2.5 模压压力对改性石墨显微结构的影响 |
| 3.3 等静压压力对SiC基体改性石墨材料结构和性能的影响 |
| 3.3.1 等静压压力对改性石墨开孔率的影响 |
| 3.3.2 等静压压力对改性石墨弯曲强度的影响 |
| 3.3.3 等静压压力对改性石墨抗氧化性能的影响 |
| 3.3.4 等静压压力对改性石墨电阻率的影响 |
| 3.3.5 等静压压力对改性石墨显微结构的影响 |
| 3.4 Si掺杂含量对SiC基体改性石墨材料结构和性能的影响 |
| 3.4.1 Si掺杂含量对改性石墨开孔率的影响 |
| 3.4.2 Si掺杂含量对改性石墨弯曲强度的影响 |
| 3.4.3 Si掺杂含量对改性石墨抗氧化性能的影响 |
| 3.4.4 Si掺杂含量对改性石墨电阻率的影响 |
| 3.4.5 Si掺杂含量对改性石墨显微结构的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 SiC涂层改性石墨材料的制备及其性能研究 |
| 4.1 Si源配比对SiC涂层改性石墨材料结构和性能的影响 |
| 4.1.1 BN对涂层改性石墨表面粘附Si量的影响机理 |
| 4.1.2 Si源配比对涂层改性石墨开孔率的影响 |
| 4.1.3 Si源配比对涂层改性石墨结构的影响 |
| 4.1.4 Si源配比对涂层改性石墨抗氧化性能的影响 |
| 4.1.5 Si源配比对涂层改性石墨电阻率的影响 |
| 4.2 烧结真空度对SiC涂层改性石墨材料结构和性能的影响 |
| 4.2.1 烧结真空度对涂层改性石墨开孔率的影响 |
| 4.2.2 烧结真空度对涂层改性石墨显微结构的影响 |
| 4.2.3 烧结真空度对涂层改性石墨抗氧化性能的影响 |
| 4.2.4 烧结真空度对涂层改性石墨电阻率的影响 |
| 4.3 烧结温度对SiC涂层改性石墨材料结构和性能的影响 |
| 4.3.1 烧结温度对涂层改性石墨开孔率的影响 |
| 4.3.2 烧结温度对涂层改性石墨显微结构的影响 |
| 4.3.3 烧结温度对涂层改性石墨抗氧化性能的影响 |
| 4.3.4 烧结温度对涂层改性石墨电阻率的影响 |
| 4.4 石墨基材开孔率对SiC涂层改性石墨材料结构和性能的影响 |
| 4.4.1 不同开孔率石墨基材涂层改性后开孔率的变化 |
| 4.4.2 不同开孔率石墨基材涂层改性后显微结构对比 |
| 4.4.3 不同开孔率石墨基材涂层改性后抗氧化性能对比 |
| 4.4.4 不同开孔率石墨基材涂层改性后电阻率对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（5）炭/炭—陶瓷/炭多元复合材料的制备与性能（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 炭/炭复合材料的性质与应用 |
| 1.1.1 碳的晶体结构 |
| 1.1.2 炭纤维及其复合材料 |
| 1.1.3 炭/炭复合材料 |
| 1.2 炭/炭复合材料的制备 |
| 1.2.1 化学气相沉积法 |
| 1.2.2 浸渍碳化法 |
| 1.3 粘土及粘土/炭复合材料的性质 |
| 1.3.1 几种重要粘土 |
| 1.3.2 粘土/炭复合材料 |
| 1.4 炭/炭-陶瓷/炭复合材料发展 |
| 1.4.1 炭/炭复合材料的发展 |
| 1.4.2 炭/炭-陶瓷/炭复合材料 |
| 1.5 研究的思路与内容 |
| 1.5.1 研究思路 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验方法及分析表征 |
| 2.1 实验原料、试剂与仪器 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.3 分析表征 |
| 2.3.1 场发射扫面电子显微镜(SEM) |
| 2.3.2 X-射线衍射仪(XRD) |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.4 元素分析(EA) |
| 2.3.5 拉曼光谱分析(Raman) |
| 2.3.6 力学性能测试 |
| 2.3.7 抗氧化性能测试 |
| 第三章 炭/炭-陶瓷/炭复合材料(凹凸棒石基)的制备与性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 凹凸棒石/炭的水热制备 |
| 3.2.2 炭/炭-陶瓷/炭(凹凸棒石基)复合材料的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 凹凸棒石/炭在热压过程中结构变化 |
| 3.3.2 炭/炭-陶瓷/炭(凹凸棒石基)复合材料的结构表征 |
| 3.3.3 炭/炭-陶瓷/炭(凹凸棒石基)的力学性能和抗氧化性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 炭/炭-陶瓷/炭(埃洛石与海泡石基)复合材料的制备与性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 粘土/炭复合材料制备 |
| 4.2.2 炭/炭-陶瓷/炭材料的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 埃洛石/炭在热处理过程中的结构变化 |
| 4.3.2 炭/炭-陶瓷/炭(埃洛石基)复合材料的结构表征 |
| 4.3.3 炭/炭-陶瓷/炭(埃洛石基)多元复合材料的力学性能和抗氧化性能 |
| 4.3.4 炭/炭-陶瓷/炭(海泡石基)复合材料的力学性能和抗氧化性 |
| 4.3.5 压力对炭/炭-陶瓷/炭(埃洛石基)复合材料力学性能的影响 |
| 4.3.6 埃洛石/炭含量对炭/炭复合材料力学性能的影响 |
| 4.4 总结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间完成的论文及专利 |
（6）炭/炭复合材料高温抗氧化研究进展（论文提纲范文）
| 1前言 |
| 2 C / C复合材料的氧化机理和规律 |
| 3 C / C复合材料抗氧化方法 |
| 3. 1内部抗氧化技术 |
| 3. 1. 1炭基体处理技术 |
| 3. 1. 2炭纤维处理技术 |
| 3. 2外部涂覆技术 |
| 3. 2. 1金属涂层 |
| 3. 2. 1. 1 Si - Cr系 |
| 3. 2. 1. 2 Si - Mo系 |
| 3. 2. 1. 3 Al系合金涂层 |
| 3. 2. 1. 4 Ir系合金涂层 |
| 3. 2. 2玻璃涂层 |
| 3. 3陶瓷涂层 |
| 3. 4复合涂层Ti C涂层 |
| 4结语 |
（7）PIP及RMI工艺制备耐烧蚀炭/炭复合材料及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 超高温耐烧蚀材料研究进展 |
| 1.2.1 难熔金属及其合金 |
| 1.2.2 石墨材料 |
| 1.2.3 耐超高温陶瓷材料 |
| 1.2.4 耐烧蚀炭/炭复合材料 |
| 1.3 耐烧蚀炭/炭复合材料基体改性研究进展 |
| 1.3.1 热压烧结法 |
| 1.3.2 化学气相渗透法 |
| 1.3.3 先驱体浸渍裂解法 |
| 1.3.4 混合工艺法 |
| 1.4 耐烧蚀炭/炭复合材料表面涂层研究进展 |
| 1.4.1 溶胶-凝胶法 |
| 1.4.2 化学气相沉积法 |
| 1.4.3 等离子喷涂法 |
| 1.4.4 反应熔融渗透法 |
| 1.4.5 其他工艺 |
| 1.5 选题依据及研究内容 |
| 2 研究过程与性能测试 |
| 2.1 原材料及设备 |
| 2.1.1 炭/炭复合材料预制体 |
| 2.1.2 先驱体原料 |
| 2.1.3 其它主要原料及仪器设备 |
| 2.2 耐烧蚀炭/炭复合材料制备工艺过程 |
| 2.2.1 材料整体设计思路 |
| 2.2.2 先驱体浸渍裂解法基体改性复合材料 |
| 2.2.3 反应熔渗法表面涂层复合材料 |
| 2.3 先驱体裂解行为测试 |
| 2.3.1 傅立叶变换红外光谱分析 |
| 2.3.2 热重-差热分析 |
| 2.4 耐超高温陶瓷基复合材料性能测试 |
| 2.4.1 力学性能测试 |
| 2.4.2 耐烧蚀性能测试 |
| 2.5 物相组成与微观组织结构表征 |
| 2.5.1 X射线衍射分析 |
| 2.5.2 电子探针分析 |
| 2.5.3 扫描电子显微镜 |
| 3 耐超高温烧蚀陶瓷先驱体高温裂解机理研究 |
| 3.1 POZ高温裂解研究 |
| 3.1.1 POZ先驱体裂解机理研究 |
| 3.1.2 裂解温度对POZ先驱体陶瓷化形貌影响 |
| 3.1.3 氧化时间对POZ先驱体陶瓷化的影响 |
| 3.2 POZ-PCS混合先驱体高温裂解研究 |
| 3.2.1 POZ-PCS先驱体裂解机理研究 |
| 3.2.2 裂解温度对POZ-PCS先驱体陶瓷化形貌影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 陶瓷基改性炭/炭复合材料的制备及烧蚀性能研究 |
| 4.1 C/C-ZrC复合材料的制备及其烧蚀性能研究 |
| 4.1.1 C/C-ZrC复合材料结构和性能表征 |
| 4.1.2 C/C-ZrC复合材料烧蚀性能研究 |
| 4.2 C/C-ZrC-SiC复合材料的制备及其烧蚀性能研究 |
| 4.2.1 C/C-ZrC-SiC复合材料结构和性能表征 |
| 4.2.2 C/C-ZrC-SiC复合材料烧蚀性能研究 |
| 4.3 复合材料烧蚀防护机制探讨 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 SiC涂层陶瓷基改性炭/炭复合材料的制备及烧蚀性能研究 |
| 5.1 SiC涂层C/C-ZrC复合材料的制备及其烧蚀性能研究 |
| 5.1.1 SiC涂层C/C-ZrC复合材料结构和性能表征 |
| 5.1.2 SiC涂层C/C-ZrC复合材料烧蚀性能研究 |
| 5.2 SiC涂层C/C-ZrC-SiC复合材料的制备及其烧蚀性能研究 |
| 5.2.1 SiC涂层C/C-ZrC-SiC复合材料结构和性能表征 |
| 5.2.2 SiC涂层C/C-ZrC-SiC复合材料烧蚀性能研究 |
| 5.3 复合材料烧蚀防护机制探讨 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
（8）炭/炭复合材料航空刹车副磷酸盐涂层研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 炭/炭复合材料概述 |
| 1.2.1 炭/炭复合材料的特性 |
| 1.2.2 炭/炭复合材料的制备 |
| 1.3 飞机刹车副介绍 |
| 1.4 炭/炭复合材料的抗氧化 |
| 1.4.1 炭/炭复合材料的氧化 |
| 1.4.2 涂层的抗氧化机理 |
| 1.5 炭/炭复合材料抗氧化涂层的研究现状及制备方法 |
| 1.5.1 炭/炭复合材料抗氧化的涂层研究现状及分类 |
| 1.5.2 涂层的制备方法 |
| 1.6 研究目的与意义 |
| 第二章 实验原料设备、样品制备与检测 |
| 2.1 原料与设备 |
| 2.1.1 炭/炭飞机刹车盘材料 |
| 2.1.2 化学试剂 |
| 2.1.3 处理设备 |
| 2.2 涂层的制备 |
| 2.3 基本性能检测 |
| 2.3.1 热重分析 |
| 2.3.2 金相观察 |
| 2.3.3 抗氧化性能测定 |
| 2.3.4 热震分析 |
| 2.3.5 涂层表面电子扫描分析 |
| 2.3.6 XRD分析 |
| 第三章 磷酸盐涂层制备研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 涂层研究的思路 |
| 3.2.1 涂层成分的选择 |
| 3.2.2 涂层制备方法的选择 |
| 3.2.3 涂层成分优化方案 |
| 3.3 涂层主要成分的热分析 |
| 3.3.1 AlPO_4热重分析 |
| 3.3.2 Zn_3(PO_4)_2·4H_2O热重分析 |
| 3.3.3 Mn(H_2PO_4)_2·2H_2O热重分析 |
| 3.3.4 三种粉末400℃～1100℃的失重率比较 |
| 3.4 固化条件对涂层形貌的影响 |
| 3.5 涂层制备过程中形貌与成分变化 |
| 3.6 涂层对炭/炭复合材料润湿性 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 磷酸盐涂层性能研究 |
| 4.1 成分对抗氧化性能的影响 |
| 4.1.1 磷酸铝盐涂层对石墨抗氧化性能的影响 |
| 4.1.2 磷酸、磷酸二氢锰以及两者的混合液对石墨抗氧化性能的影响 |
| 4.1.3 磷酸铝、磷酸二氢锰及两者的混合物对炭/炭复合材料性能的影响 |
| 4.1.4 磷酸铝、磷酸锌、磷酸二氢锰不同比例混合对抗氧化性能的影响 |
| 4.1.5 二氧化硅对的磷酸盐涂层抗氧化性能的影响 |
| 4.1.6 氧化钙对的磷酸盐涂层抗氧化性能的影响 |
| 4.1.7 硼酸对磷酸盐涂层抗氧化性能的影响 |
| 4.1.8 氧化锆对磷酸盐涂层抗氧化性能的影响 |
| 4.1.9 磷酸镁对磷酸盐涂层抗氧化性能的影响 |
| 4.2 涂层在不同温度下抗氧化性能的研究 |
| 4.3 涂层失效机理分析 |
| 4.4 浸渍法与涂刷法性能对比 |
| 4.4.1 抗氧化性能 |
| 4.4.2 热震性能对比分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
（9）炭/炭复合材料高温抗氧化涂层的研究进展（论文提纲范文）
| 一、炭/炭复合材料概况 |
| (一) 炭/炭复合材料基本介绍。 |
| (二) 炭/炭复合材料特点。 |
| 二、炭/炭复合材料抗氧化涂层体系的研究现状 |
| (一) 炭/炭复合材料抗氧化涂层技术。 |
| (二) 玻璃涂层。 |
| (三) 贵金属涂层。 |
| (四) 陶瓷材料涂层。 |
| (五) 复合涂层。 |
| 三、炭/炭复合材料抗氧化涂层的制作工艺研究情况 |
（10）C/C复合材料抗高温氧化涂层研制及抗氧化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 炭/炭复合材料的概述 |
| 1.1.1 炭/炭复合材料的定义 |
| 1.1.2 炭/炭复合材料的发展 |
| 1.1.3 炭/炭复合材料的制备 |
| 1.1.4 炭/炭复合材料的性能及应用 |
| 1.1.4.1 力学性能 |
| 1.1.4.2 导热和抗热震性能 |
| 1.1.4.3 摩擦和抗磨损性能 |
| 1.1.4.4 炭/炭复合材料的应用 |
| 1.1.5 炭/炭复合材料的缺点 |
| 1.2 炭/炭复合材料抗氧化技术研究 |
| 1.2.1 基体处理技术 |
| 1.2.2 抗氧化涂层技术 |
| 1.2.2.1 抗氧化涂层体系 |
| 1.2.2.2 影响涂层抗氧化性能的主要因素 |
| 1.2.2.3 涂层制备技术的发展趋势 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 多功能热压炉 |
| 2.2.2 水平电阻加热管式炉 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 炭/炭复合材料的制备 |
| 2.3.2 炭/炭复合材料抗高温氧化涂层的制备 |
| 2.3.3 涂层表面封孔材料的制备 |
| 2.4 分析测试仪器 |
| 第三章 C/C复合材料的氧化动力学与机理的研究 |
| 3.1 C/SiC复合材料氧化模型的建立 |
| 3.1.1 C/SiC复合材料氧化模型的特性 |
| 3.1.2 C/SiC复合材料的氧化反应 |
| 3.1.3 C/SiC复合材料氧化反应的影响因素 |
| 第四章 炭/炭复合材料的制备 |
| 4.1 液相浸透法 |
| 4.2 化学气相法 |
| 4.2.1 等温法 |
| 4.2.2 热梯度法 |
| 4.2.3 压差法 |
| 4.2.4 新型等温等压法 |
| 4.3 本文炭/炭复合材料的制备 |
| 第五章 涂层制备与反应机理分析 |
| 5.1 复合涂层制备 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 复合涂层的物相组成 |
| 5.2.2 复合涂层的断面形貌 |
| 5.2.3 复合涂层的形成过程分析 |
| 5.2.3.1 粉末原料中各物质在形成涂层过程中的作用分析 |
| 5.2.3.2 Si-Mo-Al-C体系的热力学反应分析 |
| 5.2.4 复合涂层的表面形貌 |
| 5.2.5 封孔材料的选择 |
| 第六章 涂层表面封孔材料的制备及抗氧化性能实验 |
| 6.1 Mo(Si_x,Al_(1-x))_2系材料的制备 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 Mo(Si_x,Al_(1-x))_2系材料的物相组成 |
| 6.2.2 Mo(Si_x,Al_(1-x))_2系材料的氧化实验 |
| 6.2.2.1 Mo(Si_x,Al_(1-x))_2的氧化原理 |
| 6.2.2.2 四组Mo(Si_x,Al_(1-x))_2系材料在1100℃时的静态氧化实验 |
| 6.2.2.3 四组Mo(Si_x,Al_(1-x))_2系材料在1500℃时的静态氧化实验 |
| 6.3 涂层抗氧化性能实验 |
| 6.3.1 封孔涂层静态氧化后的显微组织 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者简介 |
四、炭/炭复合材料抗氧化研究进展（论文参考文献）
- [1]Cf/ZrC-SiC复合材料的强韧化与抗氧化性能研究[D]. 程源. 哈尔滨工业大学, 2020(06)
- [2]碳基复合材料性能调控及抗氧化涂层研究[D]. 邹雪. 大连理工大学, 2020(02)
- [3]C/C复合材料表面Y2O3改性ZrB2-SiC涂层抗高温氧化性能研究[D]. 李阳. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [4]SiC改性石墨材料的制备及其性能研究[D]. 何嘉豪. 国防科技大学, 2017(02)
- [5]炭/炭—陶瓷/炭多元复合材料的制备与性能[D]. 王翀. 合肥工业大学, 2016(02)
- [6]炭/炭复合材料高温抗氧化研究进展[J]. 许伟,庄光山,周舒婕,杨巍. 盐业与化工, 2015(10)
- [7]PIP及RMI工艺制备耐烧蚀炭/炭复合材料及其性能研究[D]. 刘春轩. 中南大学, 2014(01)
- [8]炭/炭复合材料航空刹车副磷酸盐涂层研究[D]. 罗健. 中南大学, 2012(02)
- [9]炭/炭复合材料高温抗氧化涂层的研究进展[J]. 王淑霞,孟庆玉,肖之凤. 商业文化(上半月), 2012(03)
- [10]C/C复合材料抗高温氧化涂层研制及抗氧化性能研究[D]. 刘杨. 北京化工大学, 2008(11)