纳米增强体有序组装三维结构陶瓷基复合材料9787122442215

第1章绪论1

1.1引言 1

1.2陶瓷材料 1

1.2.1陶瓷材料的弹性 1

1.2.2陶瓷材料的断裂 2

1.2.3陶瓷材料的韧性 3

1.3陶瓷材料强韧化途径 3

1.3.1纳米晶粒增韧 4

1.3.2原位自生增韧 4

1.3.3仿生结构增韧 6

1.3.4增强体增韧 7

1.4纳米增强体 8

1.4.1纳米颗粒 8

1.4.2晶须 9

1.4.3纳米线（管） 10

1.5小结 12

参考文献 12

第2章纳米增强体强韧化陶瓷基复合材料14

2.1引言 14

2.2纳米增强体引入途径 14

2.2.1粉体法 14

2.2.2胶体法 15

2.2.3溶胶凝胶法 16

2.3纳米增强体/陶瓷基复合材料致密化工艺 17

2.3.1反应烧结 17

2.3.2前躯体浸渍热解 17

2.3.3反应熔体浸渗 18

2.3.4化学气相渗透 19

2.4强韧化机理与效果 20

2.5纳米增强体有序组装 21

2.5.1一维纤维 22

2.5.2二维薄膜（纸） 23

2.5.3三维网络 24

2.6小结 25

参考文献 25

第3章一维组装体/陶瓷基复合材料29

3.1引言 29

3.2一维Mini-CNTs/SiC复合材料 30

3.2.1显微结构 30

3.2.2力学性能 31

3.2.3抗氧化性能 35

3.3一维Mini-CNTs/B4C复合材料 38

3.3.1显微结构 38

3.3.2力学性能 38

3.3.3抗氧化性能 41

3.3.4一维Mini-CNTs/B4C复合材料的PyC界面层设计 44

3.4SiC晶须改性C/SiC复合材料 47

3.4.1显微结构 47

3.4.2弯曲性能 49

3.5Si3N4纳米线改性一维C/SiC纤维束复合材料 50

3.5.1Si3N4纳米线/C纤维束 50

3.5.2Si3N4纳米线/C/SiC纤维束复合材料 54

3.5.3Si3N4纳米线改性三维C/SiC复合材料 61

3.6电沉积CNTs改性C/SiC纤维束复合材料 73

3.6.1电沉积CNTs/C纤维束 73

3.6.2电沉积CNTs改性C/SiC纤维束复合材料 75

3.6.3电沉积CNTs改性的二维C/SiC复合材料 87

3.6.4电沉积CNTs改性的三维C/SiC复合材料 96

3.7小结 101

参考文献 101

第4章二维组装体/陶瓷基复合材料105

4.1引言 105

4.2巴基纸/SiC复合材料 106

4.3巴基纸/C/SiC复合材料 109

4.3.1显微结构 109

4.3.2弯曲性能 109

4.4CNTs薄膜/SiC复合材料 112

4.4.1显微结构 112

4.4.2拉伸性能 115

4.5CNTs薄膜/C/SiC复合材料 119

4.5.1显微结构 119

4.5.2弯曲性能 122

4.5.3电磁屏蔽效能 123

4.6SiC晶须/SiC层状结构陶瓷 126

4.6.1显微结构 126

4.6.2力学性能 131

4.6.3SiC晶须/SiC层状结构陶瓷热处理改性 134

4.6.4SiC晶须/SiC层状结构陶瓷致密化改性 138

4.6.5SiC晶须/SiC层状结构陶瓷颗粒改性 144

4.7小结 154

参考文献 154

第5章三维组装体/陶瓷基复合材料155

5.1引言 155

5.2CNTs阵列/SiC复合材料 157

5.2.1显微结构 157

5.2.2抗氧化性能 159

5.2.3压缩性能 162

5.2.4纳米压痕 164

5.3CNTs泡沫/SiC复合材料 167

5.3.1显微结构 167

5.3.2抗氧化性能 171

5.3.3压缩性能 172

5.3.4电磁屏蔽效能 173

5.4CNTs海绵/SiC复合材料 175

5.4.1显微结构 175

5.4.2弯曲性能 181

5.4.3电磁屏蔽效能 183

5.4.4热物理性能 185

5.5CNTs气凝胶/SiC复合材料 187

5.5.1显微结构 187

5.5.2弯曲性能 198

5.5.3压缩性能 200

5.5.4电磁屏蔽效能 204

5.5.5热物理性能 211

5.6SiC纳米线气凝胶/SiC复合材料 214

5.6.1显微结构 214

5.6.2力学性能 216

5.6.3电磁屏蔽性能 219

5.7小结 223

参考文献 223

第6章纳米增强体3D打印陶瓷基复合材料226

6.1引言 226

6.23D打印技术 226

6.3陶瓷材料3D打印 227

6.3.1陶瓷材料3D打印原理 227

6.3.2陶瓷材料3D打印技术特点 230

6.43D打印Al2O3多孔陶瓷 231

6.4.1显微结构 231

6.4.2压缩性能 235

6.4.3不同配位数结构的Al2O3/SiC多孔陶瓷 236

6.4.4不同镂空结构的Al2O3/SiC多孔陶瓷 237

6.4.5不同旋转角度的Al2O3/SiC多孔陶瓷 239

6.4.6微纳米纤维增强的Al2O3/SiC多孔陶瓷 241

6.4.7CVD CNTs增强的Al2O3/SiC多孔陶瓷 250

6.5连续碳纤维3D打印SiOC陶瓷 259

6.5.1连续纤维3D打印陶瓷原理 259

6.5.2热塑性陶瓷前驱体热行为规律 259

6.5.3连续碳纤维3D打印SiOC陶瓷基复合材料 261

6.63D打印三维高比表面积催化剂载体结构 263

6.6.1显微结构 264

6.6.2催化及力学性能 271

6.7小结 273

参考文献 274

连续纤维增韧补强碳化硅陶瓷基复合材料（CFCC-SiC）具有耐高温、强韧、轻质等优异特点，是发展高超声速飞行器和高推重比航空发动机等国家战略装备的核心热结构材料。近年来，航空航天飞行器等国家战略装备的快速发展对CFCC-SiC提出了更高的要求。本书旨在通过各种方式将纳米增强体有序组装3D网络引入到陶瓷基体中，研究纳米增强体的组装网络对陶瓷基复合材料强韧性的影响及其作用机制，研究对陶瓷基复合材料功能性能的影响及其作用机制等，解决轻量化复杂陶瓷结构强韧化问题。

本书作者在张立同院士带领下以纳米增强体有序组装3D结构陶瓷基复合材料为对象，在国防973、国家杰出青年基金、国家自然基金重项目以及国防预研等项目支持下，利用一些纳米增强体对CFCC-SiC进行二次增强增韧、改性。本书是上述研究成果的总结和归纳，也是从纳米增强体有序组装3D