杨威
- 作品数：4 被引量：20H指数：3
- 供职机构：北京航空航天大学物理科学与核能工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术化学工程更多>>
- 纤维种类对炭/炭复合材料微观结构和力学性能的影响(英文)被引量：8
- 2014年
- 采用6 K的预氧丝和炭纤维制备预制体,通过化学气相渗积制备炭/炭复合材料。通过偏光显微镜、拉曼光谱、纳米硬度和三点弯曲等手段研究其微观结构和力学性能。结果表明,预氧丝复合材料的基体为暗层和粗糙层炭,厚度分别为1.4-2.6μm和10.2-11.6μm;而炭纤维复合材料的基体为光滑层和粗糙层炭,厚度分别为8μm和4.4μm;预氧丝纤维的模量和硬度明显小于炭纤维,同时基体的模量和硬度随消光角的增加而降低;低模量的基体和纤维导致预氧丝复合材料的拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和模量分别降低了14.5%-24.2%、9.7%-19.8%、7.3%-15.4%和15.1%-18.6%;但其韧性指数却提高了224%-235%,这是高含量的粗糙层炭和纤维的石墨化收缩所致;同时提出了一个三单元复合模型用来模拟复合材料的拉伸模量,模拟误差小于9.9%。
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- 关键词：微观结构力学性能
- 载气对炭/炭复合材料沉积速率、体密度和微观结构的影响（英文）被引量：2
- 2015年
- 分别采用H2和CO2作为载气,CH4为前躯体,通过等温化学气相渗积制备炭/炭复合材料,通过偏光显微镜、拉曼光谱、X射线衍射和透射电镜对材料微观结构表征以及渗积过程密度变化,研究载气对沉积速率、体密度和微观结构的影响规律。结果表明:在渗积前50 h,CH4-H2体系的沉积速率明显大于CH4-CO2体系,但在其余渗积时间里,CH4-H2体系的沉积速率小于CH4-CO2体系。当载气从H2变成CO2时,复合材料的体密度从1.626 g/cm3增加到1.723 g/cm3,最大径向密度梯度从0.074 g/cm3减小到0.056 g/cm3。同时,基体炭从纯的粗糙体炭转变为杂化粗糙体炭含有过度生长锥,且平均石墨化度从62.7%下降到50.8%。这些显著的变化是由于CO2的氧化作用降低了表面沉积速率,却没有降低孔内沉积速率,同时大量的缺陷形成于层状石墨烯结构中导致形成过度生长锥,降低了热解炭织构。
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- 关键词：微观结构载气
- 纳米球形炭的无催化化学气相沉积制备及其机理研究（英文）被引量：5
- 2016年
- 以天然气为碳源,氢气为载气,通过无催化化学气相沉积的方法,合成不同粒径的球形炭。研究了沉积温度、压力和气体比例对化学气相沉积球形炭的影响。用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对实验结果进行表征。研究结果表明制备纳米球形炭（50～100 nm）的优化工艺为沉积温度1150℃、沉积压力5kPa和天然气/氢气（气体流量比）1∶4。本研究对球形炭的气相沉积机理进行了详细的研究。沉积温度对球形炭的尺寸和微结构影响较小,沉积压力对炭核的碰撞几率影响较大。另外,氢在炭形核过程中起来很重要的作用,氢的存在有效的较少了炭核的碰撞几率。
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- 关键词：化学气相沉积天然气氢气形核机理
- 炭基体种类对炭/炭复合材料内耗行为的影响（英文）被引量：5
- 2016年
- 通过化学气相沉积(CVI)和化学气相沉积与先驱体转化结合(CVI+PIP)的方法,制备了三种不同炭基组织结构的炭/炭复合材料。三种基体分别是光滑层基体(SLC)、粗糙层基体(RLC)和混合双基体(DMC)(过度生长锥基体+呋喃树脂炭基体)。对这三种复合材料样品进行微观组织结构和动态力学性能表征。结果表明,内耗主要来源于炭基体缺陷的运动、纤维/基体界面的滑移和炭平面的滑移。复合材料的内耗对于温度和振幅变化非常敏感,但频率的变化对复合材料的的内耗影响不大。混合双基体具有最高的缺陷密度和最高的内耗,粗糙层基体具备较完美的炭平面和最低的内耗。炭基体的微观组织结构是影响内耗的关键因素,由于光滑层基体、粗糙层基体和混合双基体的微观结构的区别,导致在不同基体中出现了不同的内耗行为。在室温状态下,基体中缺陷和纤维/基体的界面的运动可能是影响内耗的主要因素,随着温度的升高,内耗的贡献可能主要来源于炭平面的滑移,而且我们还发现动态模量与缺陷密度存在一定关联。
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- 关键词：致密化工艺力学性能内耗
