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第一篇mpa学位论文范文参考:轴向柱塞泵的虚拟样机及油膜压力特性研究

轴向柱塞泵是液压系统中最重要的动力元件,广泛应用于各类机械装备中.轴向柱塞泵是机构和流体的统一体,机构向流体传递运动和能量,流体为摩擦副提供动力润滑油膜改善其摩擦条件,并传递出流量和压力进行做功.因此流体和机构耦合是轴向柱塞泵的基本特征,也是影响其性能的研究重点和难点.本学位论文针对轴向柱塞泵机构和流体多维模型耦合的虚拟样机技术展开研究,目的在于提高轴向柱塞泵的综合性能,为柱塞泵的结构设计和优化提供手段,具有广泛的工程应用背景和重要的学术研究价值.

本学位论文创建了轴向柱塞泵液固耦合的虚拟样机环境,并研制了柱塞副油膜特性测试专用试验台,验证了虚拟样机的分析准确性,为柱塞泵的外部输出特性与内部流体特性研究提供了手段,为柱塞泵支承油膜理论研究和结构设计提供了一种新方法.针对轴向柱塞泵虚拟样机液固耦合的特点建立了机构和流体模型,机构模型包括三维刚体动力学子模型和柔性化子模型,流体模型包括流体功率传递子模型和柱塞副油膜支承子模型,通过建立接口模型链接各个子模型,进而构成了轴向柱塞泵的虚拟样机.这种建模方式考虑了柱塞泵三维运动机构的动力学因素和柱塞副油膜特性,并将其用于扭矩损失、流量损失和压力损失的计算,而解算结果又反作用于各子模型,因此该模型不仅具备传统模型的特点而且充分考虑多模型间的关联和支持.根据虚拟样机的模型特点研制了柱塞副油膜特性测试泵,其在不改变泵结构的条件下实现了柱塞副油膜压力场、温度场、油膜厚度的测试,并能够和实际泵一样驱动压力等级为0~30MPa的开式或闭式负载,可以通过无线传输的方式把高速旋转部件上的36通道的测试数据传递到数据采集系统中,是柱塞泵高速运动部件上油膜特性测试的一种新方法.基于虚拟样机模型和上述试验平台,全面分析了轴向柱塞泵虚拟样机在虚拟环境下对柱塞泵输出特性和内部流体、机构特性,这是传统方法难以实现的.和试验相比,虚拟样机仿真对开式压力、流量、转速等外特性预测的平均精确度可达96.2%,对闭式压力、流量、转矩、转速的平均精确度可达95.9%,可以满足实际性能分析需要.对于时间尺度为毫秒级的内部配流窗切换的压力、流量脉动率和试验相比的误差分别仅为0.5%、0.6%,同时通过研究可以揭示吸、排油流量脉动与局部结构之间的关系,对柱塞泵的结构优化和性能改善具有指导意义,最后,轴向柱塞泵虚拟样机技术在数字式柱塞泵和斜轴双泵交叉功率控制的设计和性能分析上进行了应用,对数字泵的控制效果和交叉功率的灵活性进行了准确的预测,证明了虚拟样机模型的通用性和广泛性,以及广泛的应用价值和良好的应用前景.论文主要结构如下:

第一章,指出了论文研究的目的和意义,对国内外主要的轴向柱塞泵科研机构的相关研究情况进行了调研,综述了该领域研究现状,确定了博士学位论文研究的内容.

第二章,分析并建立了柱塞泵机构模型.建立了三维多体动力学模型,对关键部件进行了柔性化处理,优化了模型中的主要影响参数,为机构模型和流体模型的联合仿真奠定了基础.

第三章,针对轴向柱塞泵复杂的流体系统,分别构建了轴向柱塞泵的流体功率传动模型和柱塞副间隙油膜模型.通过对机械传动驱动流体的过程分析,建立了轴向柱塞泵的扭矩模型、流量模型和压力模型,并考虑了流体的弹性模量和惯性流量的影响.最后,创建了柱塞副油膜模型,用来求解柱塞副的压力场等油膜微观参量.

第四章,研究了轴向柱塞泵虚拟样机各个子模型之间的关系,搭建了轴向柱塞泵各模型之间的接口模型,并进行了封装.

第五章,提出了一种在高压高速工况下真实柱塞泵上测试柱塞副油膜的新方法,研制了柱塞副油膜测试泵和综合性能测试平台,为虚拟样机仿真提供了试验验证的手段.

第六章,通过试验研究和虚拟样机仿真分析对轴向柱塞泵开式、闭式的宏观输出特性、微观输出特性、柱塞泵内部柱塞副油膜压力场特性进行了对比分析,证明了虚拟样机仿真平台对轴向柱塞泵内外部特性的仿真分析具有较高的精度.依据模型优势,对轴向柱塞泵内部节点的流体特性进行了研究,揭示了其流量、压力产生的机理.而且采用轴向柱塞泵的虚拟样机对数字泵和轴向柱塞泵双泵的交叉功率控制进行了应用分析,成功的预测了数字泵控制效果和交叉功率的灵活的功率分配策略.

第七章,总结了论文的主要研究工作,给出了主要的研究结论,指出博士学位论文研究课题的创新点,并对未来的研究工作进行了展望.

第二篇mpa学位论文样文:超高压对生物大分子的影响研究

近年来,超高压处理技术被认为是新的食品加工与保藏技术中最有潜力和发展前途的一种,是食品工业的重点开发技术之一.超高压作用会影响生物大分子的结构,改变分子间和分子内的非共价作用力,从而使其功能特性发生变化.因此,开展超高压处理对食品中生物大分子等成分的结构和特性的研究具有重要意义,该领域也是当今世界上超高压处理技术研究的前沿.

本论文选择东方传统食品豆浆作为研究对象,运用多种分析检测手段,研究超高压处理对豆浆的物理、化学特性的影响,分析超高压处理对豆浆中大豆蛋白等生物大分子组分结构的影响,并寻找两者之间的内在联系;研究分析超高压生成新型豆腐凝胶的物理特性、微观结构;运用分形理论分析其分形维数,寻找分形维数与其宏观物性之间的内在联系,探讨超高压生成豆腐凝胶的形成机理;研究超高压处理对大豆分离蛋白凝胶物性的影响,比较超高压处理所得凝胶与热处理所得凝胶的不同特点;探讨超高压诱导大豆分离蛋白凝胶的形成机理;获得新型的大豆分离蛋白凝胶食品.研究超高压处理对大豆豆球蛋白和β-伴球蛋白分子结构特性的影响,了解超高压促使蛋白质变性的机理;模拟食品真实体系,研究超高压对蛋白质及多糖相互作用的影响;分析在多糖存在的条件下,超高压处理对蛋白质分子结构变化及功能特性的影响.

试验结果表明,豆浆的黏度随处理压力的升高而升高,但其pH值和密度没有明显变化,在低于400MPa的压力处理下,豆浆保持液体状态,而当处理压力升高至500MPa以上时,豆浆从液体状态转变为溶胶状;随着处理压力的升高豆浆中大豆蛋白的乳化活性及乳化稳定性均有所提高,而乳化容量则呈现出稍微下降的趋势.豆浆中大豆蛋白巯基含量随处理压力的升高而升高;荧光分析表明,豆浆中大豆蛋白的表面疏水区域随处理压力的升高和处理时间的延长而增加;超高压处理后豆浆乳化特性、相态的变化与超高压处理后大豆蛋白分子表面疏水性和巯基含量的变化密切相关.

研究首次发现了β-伴球蛋白和大豆豆球蛋白的变性压力,在一定条件下,经300MPa压力处理可使β-伴球蛋白完全变性,而经400MPa压力处理则可使大豆豆球蛋白完全变性,Native-PAGE电泳分析表明,经超高压处理后豆浆中的大豆蛋白发生了解离和聚合;豆浆经400MPa压力处理10min后可以杀灭其中的大部分微生物;经高压处理后豆浆中的蛋白质由于表面疏水性的增强,对豆浆中皂甙的亲合力提高,因此超高压处理将影响豆浆的部分风味.

超高压生成豆腐凝胶的破断强度与凝固剂种类、压力水平和处理时间密切相关;超高压生成豆腐凝胶,其外表光滑细腻,具有良好的外观品质;扫描电镜分析和凝胶物性分析表明,超高压生成豆腐凝胶的破断强度与其微观结构具有密切的关系,当超高压生成豆腐凝胶的网络结构致密,孔洞分布均匀时,其破断强度较高;当超高压生成豆腐凝胶的微观结构较为松散,组织呈团状聚集,孔洞大且分布不均时,其破断强度较低;超高压生成豆腐凝胶的机理可能是在超高压作用下豆浆中的蛋白质分子发生了变性,在所加凝固剂的协同架桥作用下,豆浆中的蛋白质分子互相凝聚或互相穿插缠结在一起,结合水分子而形成凝胶.

研究首次创造性地应用分形理论对凝胶物性进行分析;研究发现超高压生成豆腐凝胶的盒维数在一定程度上可以定量表征其微观结构的特征,即当凝胶微观结构较为均匀致密时,盒维数为较大值,反之,盒维数为较低值.超高压生成豆腐凝胶的盒维数与其破断强度具有正相关的关系.

中口农业大学博土学位论文 加压和加热都能使一定质量分数的大豆分离蛋白溶液形成篮胶;大豆分离蛋白高压诱 导凝胶的强度随其质量分数的增高而增高,而且与处理压力和温度密切相关;超高压诱导 大豆分离蛋白凝胶的形成,可能是由于压力使大豆蛋白变性,一定质量分数的大豆分离蛋 白分于之间相互作用,形成网络结构,从而形成凝胶;大豆分离蛋白高压诱导凝胶的强度 比加热处理形成的凝胶强度要高;而且高压处理凝胶的外观比加热处理更加光滑、细致.

因此高压处理获得的大豆分离蛋白凝胶较加热处理得到的凝胶具有更优的品质.

处理压力的升高和时间的延长都将使大豆豆球蛋白和卜伴大豆球蛋白的半眺氨酸残基 暴露,疏基含量增加.荧光分析表明,经压力处理后大豆豆球蛋白表面疏水区域增多;而 对于B-伴球蛋白,在低压作用下,其疏水区域减少,在高压作用下,其疏水区域增加,但 在过高的压力下,卜伴球蛋白中的疏水区域又呈现减少的趋势.紫外差示光谱分析表明, 经压力处理后,大豆豆球蛋白的构象发生了变化,在压力作用下发生去折叠,蛋白质分子 表面具有紫外吸收的芳香氨基酸残基暴露增多.中等处理压力可使卜伴球蛋白分子表面具

第三篇mpa学位论文范文模板:金属材料韧性断裂模式的分析及其在压力容器中的应用

金属材料在复杂应力状态下的韧性断裂是断裂力学研究的重要问题之一.已有的研究表明,局限于宏观断裂力学范围之内的研究难以取得突破性的进展.本文以45~#调质钢和压力容器常用钢材16MnR为研究对象,对金属材料韧性断裂的断裂模式进行细观机理上的研究,进而分析一种工程结构——采用与筒体厚度不同的半球形封头的压力容器的筒体连接结构——的静载变形特点和破坏形式,尝试在以应力应变为主要参数的传统方法之外,寻求一种新的结构承载能力分析的方法.


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本文对金属材料Ⅰ—Ⅱ复合型韧性断裂存在的韧窝型和剪切型两种断裂模式进行了讨论.韧窝型断裂由材料内空穴的形核、扩张和汇合造成,断裂判据可以采用“V_(GC)准则”或CTOD~I准则,断裂角可以采用M准则确定.剪切型断裂在微观上与晶粒内或晶粒间的滑移和位错有关,细观上与集*形带中的微剪切面集中有关,宏观上则与结构内的集中剪切带有关.两种断裂模式在材料变形过程中同时存在,相互竞争.存在材料常数——临界应力三轴度,材料内应力三轴度高于临界值时,断裂为韧窝型的,反之,为剪切型的.

本文主要在以下几个方面取得了一定的进展: ①通过四点弯试件的断口和切片试验,观察到裂纹尖端同时存在两种断裂机制——在两种断裂模式相互转化的临界状态附近,裂纹前方既有钝化和延伸区中的空穴形核扩张,又有锐化角前剧烈的集中剪切变形.试件的整体断裂为剪切型,但在试件芯部裂尖钝化区中部出现了韧窝型启裂并有一定的扩展,说明局部较高的应力三轴度也会使韧窝型机制得以发展,但是不改变试件整体的剪切型断裂模式, ②对韧性断裂的剪切模式的细观机理做了一定的探讨,并且提出了含裂纹构件剪切型断裂的宏观判据:认为裂纹前方的集中剪切带中与裂纹尖端等半径处最大有效塑性应变出现的方向可以作为裂纹剪切断裂的方向(可简称为ε_(pmax)准则),集中剪切滑移带贯穿裂纹前方承载韧带时的载荷可以作为极限载荷, ③本文运用金属韧性断裂细观力学在Ⅰ一Ⅱ复合型韧性断裂方面的研究成果,采用失效评定图的形式,提出了倾斜裂纹的安全性评定方法的基本框架.按倾斜裂纹的断裂模式的不同将其安全评定分为两大类:韧窝型断裂采用失效评定曲线评定,剪切型断裂采用极限载荷评定,江上护 浙江大学博士学位论文 ④对一个高压容器半球形封头与筒体连接结构(设计压力引.4MPa,半球形封头壁厚为筒体厚度一半)进行小变形增量理论的弹塑性有限元分析,计算了金属材料韧性断裂有关的细观力学参量.在金属韧性断裂细观力学和复合型断裂的研究成果基础上,讨论其在工作状态下的安全性和可能出现的断裂破坏模式,并对其结构设计的合理性进行了分析.得出了以下结论: *在8792MPa的载荷下筒体一封头连接结构处的集中剪切带贯穿韧带,可能发生沿与原裂纹线成155“角方向剪切型断裂;筒体一封头连接结构不可能发生韧窝型断裂, (2)在工作压力下进行次数不多的反复加、卸载,结构不会破坏,也不会丧失安定性:结构在工作状态下是安全的, m在本文的弹塑性有限元模拟计算中,对于裂纹尖端进行力学分析时,不考虑压力容器制造过程中水压试验的影响,将导致计算结果出现较大的偏差, (4)筒体完全屈服时的载荷为92石3MPa,封头完全屈服时载荷为86.35MPa,筒体一封头连接结构处的集中剪切带贯穿韧带时的载荷为8792MPa.当定义筒体、封头全屈服时的载荷和裂尖塑性区贯穿韧带时的载荷为极限载荷时,筒体、封头和连接结构的极限载荷相近,因此就抵抗宏观剪切型断裂而言,该结构可以认为近似是“等强度”的.

第四篇mpa学位论文范例:聚硅氧烷先驱体转化制备陶瓷基复合材料研究

先驱体转化制备陶瓷材料的工艺因制备温度低、材料组成可控、成型加工容易等优点受到广泛关注,在陶瓷纤维及其复合材料的制备中显示出巨大优势和广阔应用前景.本文在全面综述先驱体转化制备陶瓷材料各方面研究情况的基础上,针对低成本制备技术,在国内率先开展聚硅氧烷先驱体转化制备陶瓷基复合材料研究,旨在拓宽先驱体转化制备陶瓷材料工艺的应用范围,为加快先驱体转化陶瓷的应用奠定基础.

选用国内市场已经商品化的廉价含氢聚硅氧烷(HPSO)、含乙烯基聚硅氧烷(VPSO)和二乙烯基苯(DVB)为原料,运用傅利叶转换红外光谱、热分析、元素分析、X射线衍射、扫描电子显微镜等手段,对聚硅氧烷的交联与裂解行为、聚硅氧烷转化制备陶瓷基复合材料的工艺以及材料的结构与性能进行了系统研究.

研究了DVB/HPSO和VPSO/HPSO两个体系的交联与裂解行为.DVB/HPSO和VPSO/HPSO在氯铂酸的催化作用下能有效交联.催化剂含量、各组分重量比例和温度是影响交联程度和陶瓷产率的关键因素.重量比例分别为0.5:1和4:1的DVB/HPSO和VPSO/HPSO体系陶瓷产率最高,分别为76.0%和74.6%.两个体系的交联产物均为无色透明坚硬固体,符合成型需要,又具有高陶瓷产率,是制备Si-O-C陶瓷基复合材料的合适先驱体.

对两个体系的裂解产物和裂解过程进行了表征.结果表明,两体系裂解产物皆由Si、O、C元素组成,其中O全部与Si结合,C一部分与Si结合,另一部分以自由碳形式存在.裂解温度对产物成分、结构以及物相有明显的影响.两体系交联产物的结构不同导致裂解产物在成分和结构上存在明显差异.两个体系的裂解都可以分为两个阶段.DVB/HPSO体系第一阶段裂解的活化能为208.38kJ/mol,遵循Avrami-Erofeev方程,由随机成核步骤控制裂解反应.VPSO/HPSO体系第一阶段裂解的活化能为234.41kJ/mol,由三维扩散步骤控制裂解反应.两个体系第二阶段的活化能分别为339.89kJ/mol和484.76kJ/mol,都遵循抛物线法则,由一维扩散过程控制裂解反应.关于DVB/HPSO体系交联与裂解的上述结果至今未见报道.

国防科学技术大学研究生院学位论文 探讨了用DVBIHPSO体系制备si一C复合材料的工艺以及材料的结构与性能.

siC颗粒可以抑制DVB八IPSO裂解时的体积收缩,同时起到增强作用.siC颗粒含量为4owt%和55Wt%的SIC声i一0一c的强度分别达到142.86Mpa和Zol.32Mpa,是单体si一O一C陶瓷的3~4倍.但它们的抗氧化、抗热震和耐高温性能都较差.MOSiZ也能起到增强作用,MoS贬含量为70wl,o/o的MosiZ/si一O一C的强度为1 92.55MPa,同时表现出优秀的耐高温性能.Mosi:的加入还能大幅度降低si一O一C陶瓷的电阻率.

研究了活性增强相Al在聚硅氧烷转化制备陶瓷材料中的应用.在40wt%SIC声si一O一C中加入Al能进一步减少先驱体裂解时的体积收缩,同时也能起到增强作用.含Zovol%Al的4owt%SIC夕51一o一C的强度为1 93.88Mpa,是不含AI的40wt%siC声i一o一C的1.36倍.Al的加入还能显著提高40v沈%siC夕Si一O一C的耐高温和抗氧化性能,但不能提高材料的抗热震性能.Al的加入也能明显降低si一O一C陶瓷的电阻率.600℃时,AI可与先驱体裂解产生的含碳小分子气体反应生成A14C3,800℃时AI可与裂解气氛NZ反应生成AIN,温度升高,Al的氮化反应不断进行.SIC粉的加入有助于Al的氮化.活性增强相Al在聚硅氧烷转化制备陶瓷材料中的应用至今尚未见报道.

研究了3D一BC扩si一0一C复合材料的制备工艺与性能.结果表明,先驱体转化制备3D一BC扩si一O一C复合材料时,提高裂解升温速度和第一周期在1600℃下常压裂解并不能提高材料的力学性能.在第一周期采用热压辅助裂解可以明显提高材料的力学性能.第一周期在1600℃、IOMPa下热压IOmin所得材料的力学性能最好,其强度和断裂韧性从未经热压辅助裂解时的246.2Mpa和9.4MPa·,m,反提高到502MPa和23.7MPa·,m’口.高温裂解、快速升温以及施加压力三方面因素的共同作用是材料力学性能明显提高的原因.在制备材料的倒数第二周期采用1400℃裂解也能提高材料性能.在2400,C下裂解30而n后,材料的强度和韧性从265.IMPa和10.zMPa·,m’几提高到455.IMpa和14.*Pa.m.口.利用上述两种工艺提高先驱体转化制备的3D一BC扩51一0一C的力学性能目前尚无报道.

首次采用A12O3溶胶一凝胶+DVB旧PSO浸渍一裂解的交替法制备出3D一BC办Al2O3’2si仇复合材料,并与A12O3一siq双相溶胶一凝胶工艺进行了比较.交替法能在相对较短的时间内获得相对较高的密度,但两种方法制备的材料中都含有较多孔隙,因而力学性能都不高,有必要对制备工艺进行进一步优化.

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第V页国防科学技术大学研究生院学位论文 在国内首次利用结合RTM和先驱体浸渍裂解技术的RTMP工艺制备出复杂形状二维C扩51一0一C复合材料构件.针对RTM工艺设计制造出符合要求的模具,研究了脱模剂制备、纤维预制件制作、先驱体溶液充模、后续致密化与加工等工艺步骤.结果表明,DVB旧PSO先驱体溶液的化学流变特性符合RTM工艺要求,Tio:薄膜是合适的脱模剂,

第五篇mpa学位论文范文格式:碳纤维在PIP工艺制备陶瓷基复合材料过程中的损伤机理研究

本文针对先驱体浸渍裂解工艺制备陶瓷基复合材料过程中碳纤维损伤严重的问题,以聚碳硅烷(PCS)制备Cf/SiC复合材料为重点,采用SEM、TEM、IR、XRD、XPS、TG等表征手段,分析了先驱体裂解过程、纤维基体界面和碳纤维损伤过程,系统地研究了原料(碳纤维、先驱体等)和制备工艺条件等在Cf/SiC复合材料制备过程中对碳纤维损伤的影响,建立了碳纤维损伤程度的表征方法和损伤机理模型,制备了纤维表面涂层并利用涂层碳纤维制备了单向Cf/SiC复合材料.

本文首次应用复丝拉伸强度测试来表征PIP工艺中碳纤维的损伤程度,较好地解决了陶瓷基复合材料中碳纤维损伤程度如何表征这一棘手的问题.试验对比的结果表明,碳纤维原丝强度与其标称强度值相差不大,碳纤维强度测试结果的误差范围为12~17%.测试结果可以明显反映出不同工艺对碳纤维损伤的差别,为研究碳纤维在PIP工艺过程中的损伤提供了手段.

探明了PIP工艺制备CMCs过程中碳纤维的损伤形式.研究结果表明,碳纤维的损伤包括了化学损伤、高温损伤和热应力物理损伤.PIP工艺第一周期对碳纤维损伤最大,第一周期中碳纤维的强度损失率远大于后续多个周期浸渍裂解中碳纤维强度损失的总和.碳纤维损伤的主要形式是热应力物理损伤.化学损伤并不是导致碳纤维强度下降的主要因素,其中先驱体化合态的氧并不会对碳纤维产生明显的损伤,纠正了人们长期以来的错误认识.

首次探明了碳纤维热应力物理损伤机制,即碳纤维表面附着的先驱体在高温下无机化形成陶瓷体,同时伴随着大的体积收缩,在碳纤维的牵引下,基体的体积收缩以开裂形式出现,裂纹的取向以垂直于纤维轴向为主,由于碳纤维与基体热膨胀系数失配,致使碳纤维在降温过程中受到复杂热应力,引起碳纤维损伤.由此建立了碳纤维的四种热应力物理损伤模型,即基体体积收缩应力损伤模型、热应力拉伸损伤破坏模型、热应力弯折损伤破坏模型和热应力剪切损伤破坏模型.其影响因素主要为基体裂纹大小、基体硬度、碳纤维表面缺陷、碳纤维模量等.目前,类似的损伤模型尚未见报道.

本文首次较系统地对不同先驱体和不同碳纤维在PIP工艺制备CMCs过程中对碳纤维损伤的影响进行了研究.结果表明,PSO裂解后生成的基体硬度较小且延伸性好,可以缓解基体及界面的应力集中,碳纤维强度保留率较高;PSZ裂解过程中除了体积收缩对碳纤维带来物理损伤外,还与碳纤维发生严重的化学反应,使碳纤维强度大幅下降.低强度碳纤维容易在热应力拉伸或弯折破坏模式下损伤;高模量碳纤维高温损伤小,但国防科学技术大学研究生院学位论文容易以热应力剪切破坏模式下断裂,环氧树脂表面胶刚性较大,氧含量较高,使碳纤维容易受到化学损伤和热应力弯折损伤,均不宜用来制备C灯siC复合材料.高强度、低模量和柔性表面胶的碳纤维可望得到性能较好的C刀SIC复合材料.

采用先驱体转化法制备并研究了碳纤维表面涂层SIC和si一O一C,并利用涂层碳纤维制备了单向Cf/SIC复合材料.结果表明,适当厚度的SIC涂层和si一O一C涂层可以起到缓冲层和阻挡层的作用,减小碳纤维的化学损伤和物理损伤.较厚的涂层将导致碳纤维之间粘连,通过热应力损伤碳纤维.涂层碳纤维所制备的单向C刀siC复合材料力学性能测试结果显示,5%PSO和3%PCS涂层碳纤维所制备的单向C分siC复合材料性能较高,分别为797.4MPa和777.2MPa,其涂层厚度分别为0.135 pm和0.09pm,适合于用来制备Cf/siC复合材料.

本文较系统地研究了浸渍和热处理工艺条件对碳纤维损伤和材料性能的影响,阐明了制备Cf/siC复合材料应当采用的工艺条件,并建立了PIP工艺制备CMCs过程的浸渍模型.研究结果发现,高温加压可以使基体内部裂纹减小或消失,减小了对碳纤维的物理损伤,升温速率的提高不仅通过先驱体快速原位裂解避免了大裂纹的产生,从而减少了对碳纤维的物理损伤,同时通过缩短高温处理阶段时间减少了碳纤维化学损伤.采用快速升温裂解高温加压工艺(1600℃、10MPa)制备得到的C刀siC复合材料性能最优.

浸渍工艺的分析和模拟可以推导出浸渍时间函数为:怜f(基体尺寸,基体孔径大小及分布,先驱体溶液表面张力、接触角及粘度,浸渍压力).浸渍不完全将导致碳纤维受力情况更加复杂,并导致材料致密化困难.超声在有利于浸渍效果的同时使碳纤维表面缺陷加深,时间一般不应超过10min.

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