郭春园
- 作品数：7 被引量：29H指数：4
- 供职机构：西安航天复合材料研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术航空宇航科学技术化学工程更多>>
- C/C-SiC复合材料制备技术及应用现状被引量：10
- 2017年
- 综述了C/C-SiC复合材料的几种典型制备方法,分析了各种制备方法的优缺点。介绍了C/C-SiC复合材料作为高温热结构材料、摩擦材料和光学光机结构材料的应用情况,并展望了未来的研究方向。
- 郭春园闫联生孟祥利梁燕
- 关键词：C/C-SIC复合材料
- 改性C/C复合材料高温抗氧化研究现状被引量：7
- 2017年
- C/C复合材料超高温氧化防护问题严重限制了高超声速飞行器的快速发展。C/C复合材料高温氧化防护措施主要有两种,即涂层技术和基体改性技术。综述了SiC陶瓷改性C/C复合材料以及ZrC、ZrB_2、HfC等超高温陶瓷改性C/C复合材料的研究现状,并对C/C复合材料高温抗氧化研究方向提出了一些见解。
- 郭春园闫联生孟祥利
- 关键词：C/C复合材料基体改性高温抗氧化超高温陶瓷
- 不同ZrC含量的(C/C)/SiC-ZrC复合材料的抗烧蚀性能被引量：7
- 2020年
- 采用先驱体转化(PIP)法制备了不同ZrC含量的(C/C)/SiC-ZrC复合材料,考察了ZrC含量对复合材料微观结构和抗烧蚀性能的影响。结果表明,氧乙炔烧蚀600 s后,(C/C)/SiC复合材料表面疏松,出现了较大的烧蚀凹坑;而(C/C)/SiC-ZrC复合材料表面相对较致密,被白色氧化物质覆盖,烧蚀率均有所降低。在较低的ZrC含量下,(C/C)/SiC-ZrC复合材料表面形成ZrO2-SiO2二元共熔体系氧化膜,有效抑制氧化性气氛向复合材料内部渗透,同时氧化物不断熔化和挥发,降低了复合材料烧蚀表面的温度;而当ZrC体积分数为12.4vol%时,在烧蚀过程中(C/C)/SiC-ZrC复合材料表面能形成一个ZrO2外层/SiO2内层的双层结构保护膜,ZrO2是一种优异的热障材料,且导热系数较低,使烧蚀过程中烧蚀区域热扩散降低,因此(C/C)/SiCZrC复合材料表现为较高的表面温度,但双层氧化膜阻挡有氧气氛进一步进入复合材料内部,使复合材料表现出优异的抗烧蚀性能。
- 王玲玲闫联生郭春园张宏亮王坤杰
- 关键词：复相陶瓷抗烧蚀性能
- 纤维截面圆整性对C/C复合材料性能的影响被引量：1
- 2021年
- 本文选用两个批次不同截面形貌的同种碳纤维,以高温煤沥青为前躯体,采用液相浸渍-碳化-石墨化相结合的技术制备了C/C复合材料。通过电镜图像分析计算,两个批次的碳纤维圆整度分别为0.87和0.35。对两种C/C复合材料的力学性能、热学性能以及烧蚀性能进行测试,结果表明,碳纤维截面形貌对C/C复合材料拉伸性能、热学性能及烧蚀性能均有一定的影响。碳纤维圆整度高的C/C复合材料拉伸强度高于圆整度低的C/C复合材料,导热系数较高,线膨胀系数较低;碳纤维圆整度高与基体界面结合较强,热化学烧蚀和机械剥蚀较少,C/C复合材料烧蚀率较低,仅为1.64 mm/s,有更好的抗烧蚀性能。
- 郭若含郭春园王富强屈天明
- 关键词：碳纤维C/C复合材料
- 液体冲压发动机燃烧室C/C-SiC复合材料的烧蚀行为及力学性能
- 2024年
- 采用固体粒子和不含固体粒子在不同含氧量下的液体冲压发动机对C/C-SiC复合材料燃烧室内层进行测试,研究两种实验条件下烧蚀严重区域和一般区域的烧蚀量、烧蚀行为及材料烧蚀后的力学性能。结果表明:在含固体粒子条件下,烧蚀严重区域烧蚀量较大,而一般区域也有一定的烧蚀量,均比不含固体粒子条件下相应区域烧蚀量大;C/C-SiC复合材料表面涂层先发生氧化反应,生成的SiO_(2)玻璃态膜覆盖在涂层表面,阻挡了氧气的进入,有效地保护了基体材料。随着温度不断上升,材料发生主动氧化,气流的剥蚀和冲刷会加速该过程,使得SiO_(2)难以附着在产品内表面上,SiC基体和碳纤维失去保护而被损耗。纤维变细,强度逐渐降低,纤维的增韧效果大幅减小,两种实验条件下C/C-SiC复合材料的弯曲强度和剪切强度均发生了下降,在颗粒冲刷下,材料的力学性能损失更加严重。
- 王玲玲姜韬高勇闫联生郭春园
- 关键词：液体冲压力学性能
- C/C-SiC-HfB2多元陶瓷基复合材料烧蚀机理分析被引量：1
- 2019年
- 针对C/C复合材料抗氧化性能差的问题,采用化学气相沉积和先驱体浸渍裂解炭化复合致密方法制备出密度为1.85 g/cm^3的C/C-SiC-HfB2复合材料,通过氧乙炔火焰烧蚀测试了材料的质量烧蚀率和线烧蚀率,借助SEM、XRD和能谱等观察分析了微观结构及物相变化,详细研究并阐述了C/C-SiC-HfB2复合材料的高温抗氧化烧蚀机理。结果表明,制备的C/C-SiC-HfB2复合材料烧蚀率低,质量烧蚀率为0.001 g/s,线烧蚀率为0.003 mm/s;良好的烧蚀结果是因为在烧蚀过程中,在材料表面形成HfO2热障材料层、致密的SiO2玻璃层和SiO2/HfO2氧化复合层,阻碍了氧气和热量从表面向材料内部的传递,使氧化烧蚀行为只限于表面,保护了材料内部不受破坏,提高了材料的高温抗氧化、抗烧蚀性能。
- 田蔚白侠郭春园
- 关键词：微观结构烧蚀性能烧蚀机理
- RMI法制备穿刺C/C-SiC复合材料的微结构及烧蚀性能被引量：4
- 2021年
- 以无纬布/网胎0°/90°叠层穿刺三维四向预制体为增强体,采用化学气相渗透(chemical vapor infiltration,CVI)、树脂浸渍碳化(polymer infiltration carbonization,PIC)与反应熔渗(reactive melt infiltration,RMI)复合工艺制备穿刺C/C-SiC复合材料,研究其微观组织及在C_(2)H_(2)-O_(2)焰中的烧蚀行为。结果表明:无纬布、穿刺纤维束由CVI+PIC制备的碳基体填充而形成致密C/C区域,RMI生成的SiC主要位于网胎层中,其含量为37.3%(质量分数)。复合材料表面因过量硅化而形成了SiC富集层。当烧蚀距离为20 mm、O_(2):C_(2)H_(2)=2:1时,烧蚀600 s后材料X-Y、Z向线烧蚀率分别为0.8×10^(-4)、3.6×10^(-4) mm/s,比先驱体浸渍裂解(polymer infiltration pyrolysis,PIP)工艺制备C/C-SiC材料烧蚀率小1个数量级。烧蚀面SiC富集层保护及被动氧化作用是材料具有优异抗氧化烧蚀性能的主要原因。随烧蚀距离由20 mm向10 mm减小,复合材料烧蚀率先缓慢变化后快速增大,烧蚀率快速增长阶段复合材料发生主动氧化烧蚀。
- 吴小军刘明强张兆甫谢栋郭春园
- 关键词：C/C-SIC复合材料微结构
