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自愈合陶瓷基复合材料制备与应用基础 张立同等编著 2015年版
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资料介绍
自愈合陶瓷基复合材料制备与应用基础
作者：张立同等编著
出版时间：2015年版
内容简介
《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的第二本陶瓷基复合材料专著，全书共六章。第1章主要介绍CFCC的本征结构与性能问题，SHCMC的发展、途径和应用。第2章主要介绍SHCMC的制备方法。第3章主要介绍SHCMC的制备过程机理。第4章主要介绍SHCMC的制备过程控制。第5章主要介绍SHCMC制备过程的理论计算。第6章主要介绍SHCMC的本证性能和环境性能表征。
目录
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
作者：张立同等编著
出版时间：2015年版
内容简介
《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的第二本陶瓷基复合材料专著，全书共六章。第1章主要介绍CFCC的本征结构与性能问题，SHCMC的发展、途径和应用。第2章主要介绍SHCMC的制备方法。第3章主要介绍SHCMC的制备过程机理。第4章主要介绍SHCMC的制备过程控制。第5章主要介绍SHCMC制备过程的理论计算。第6章主要介绍SHCMC的本证性能和环境性能表征。
目录
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
