陶瓷基复合材料设计与应用
📚 共计 30 章节
01
绪论：陶瓷基复合材料
CMC的定义、发展历程与战略意义
基础
概述
02
陶瓷基体材料
氧化物陶瓷(Al₂O₃、ZrO₂)、非氧化物(SiC、Si₃N₄)性能对比
陶瓷
性能
03
增强体材料
碳纤维、碳化硅纤维、氧化物纤维的制备与特性
纤维
增强
04
界面相设计
界面相作用、类型(PyC、BN)及设计原则
界面
设计
05
界面相制备
CVI、PIP、Sol-Gel法制备工艺与参数控制
工艺
界面
06
复合材料设计原则
组分选择、体积分数、纤维排布与铺层设计
设计
铺层
07
预制体成型技术
二维叠层、三维编织、针刺、缝合工艺
预制体
编织
08
化学气相渗透(CVI)工艺
原理、动力学、工艺参数与致密化模型
CVI
致密化
09
聚合物浸渍裂解(PIP)工艺
先驱体选择、交联、裂解与循环致密
PIP
裂解
10
熔渗(MI/RSI)工艺
熔融硅渗入、反应机理与残余硅控制
熔渗
反应
11
热压烧结与反应烧结
工艺对比、致密化机理与典型应用
烧结
致密化
12
CMC微观结构表征
SEM、TEM、XRD、CT在CMC中的应用
表征
微观
13
力学性能(一)
拉伸、弯曲、压缩性能与应力-应变曲线分析
力学
拉伸
14
力学性能(二)
断裂韧性、疲劳性能与蠕变行为
断裂
疲劳
15
抗氧化性能
氧化机理、自愈合设计(B₄C、SiBC)与寿命预测
抗氧化
自愈合
16
热物理性能
热导率、热膨胀系数、比热容与热冲击性能
热物理
热冲击
17
CMC的加工与连接
机械加工、激光加工、钎焊与扩散连接
加工
连接
18
航空发动机应用
涡轮叶片、燃烧室衬套、尾喷管与密封件
航空
发动机
19
航天热防护应用
高超声速飞行器鼻锥、机翼前缘与热结构
航天
热防护
20
核能领域应用
核燃料包壳、第一壁材料与结构件
核能
包壳
21
刹车系统应用
飞机刹车盘、高速列车刹车片材料设计
刹车
摩擦
22
热交换器与高温过滤
耐腐蚀热交换器、高温烟气过滤管
热交换
过滤
23
CMC缺陷与无损检测
孔隙率、分层、裂纹的超声与CT检测
无损检测
缺陷
24
环境屏障涂层(EBC)
EBC材料体系(BSAS、Yb₂Si₂O₇)与制备工艺
EBC
涂层
25
多尺度建模与仿真
微观力学模型、宏观本构关系与有限元分析
仿真
多尺度
26
CMC的回收与再利用
纤维回收、基体分离与二次应用技术
回收
绿色
27
低成本制造技术
快速CVI、PIP优化、自动化铺放与近净成型
低成本
制造
28
典型CMC牌号与供应商
HiPerComp、SiC/SiC、Ox/Ox体系及全球供应商
牌号
供应商
29
CMC标准与测试方法
ASTM标准、高温测试、环境测试规范
标准
测试
30
未来发展趋势
3D编织一体化、智能CMC、AI辅助设计与多材料融合
前沿
智能