简介:Siliconcarbidefiber/siliconcarbidematrix(SiCf/SiC)compositesareofinterestasafuelcladdingandstructuralmaterialindesignsofadvancednuclearreactorduetotheirsuperiorthermo-mechanicalpropertiesandstabilitiesandlowcross-sectionforneutroncaptureunderthesevereserviceenvironmentincludinghightemperatureandhighenergyneutronbombardment.SiCf/SiCcompositionsconsistsofSiCfiberandSiCmatrixwhichexistinwellover100polymorphsdependentonthevariedstackingofSi-Cclose-packedatomicplanes,2H-SiC,4H-SiC,6H-SiC,3C-SiC,15R-SiC,etc.EnergeticHeatomscanbecreatedandaccumulatedvianuclearreactions.HeatomsagglomerateandcoarsenintoHebubblesandcandeterioratestructuralpropertiesbyinducingcrackandcreep.Inthisexperiment,thedamageofn-type4H-SiCwafers(researchstandard,suppliedbytheCreeResearchInc.)withathicknessof0.38mmimplantedwith100keVHe+toafluenceof31016He+/cm2andpost-implantation-annealedbehavioratdifferenttemperaturewerestudiedusingRamanscatteringspectroscopy.
简介:陶瓷与金属连接具有重要的工程应用背景,然而却面临诸多技术难关,连接件的热应力缓解便是其中之一。本文作者采用弹性有限元方法,对采用不同材料作为中间层得到的实际连接尺寸的SiC陶瓷与Ni基高温合金连接件的应力进行计算,并结合各种材料的塑性对连接件的应力进行定性分析。计算结果表明,SiC陶瓷与Ni基高温合金直接连接产生的热应力很大。最大轴向拉应力位于陶瓷近缝区,导致连接件强度偏低或断裂。采用功能梯度中间层或软金属中间层能在一定程度上缓解热应力;硬金属中间层虽然不能缓解应力,但能改善应力分布状态,使最大轴向拉应力迁移出比较薄弱的陶瓷一侧,有利于连接强度的提高;采用软、硬金属复合中间层具有较好的缓解应力和改善应力分布的效果,但却较多地增加了连接件的界面,有可能导致负面效应,在实际工程应用中需要根据具体情况,权衡利弊,综合考虑。
简介:Tomeettheincreasingdemandforadvancedmaterialscapableofoperationover2000℃forfuturethermalprotectionsystemsapplication,C/C—ZrC—SiCcompositeswerefabricatedbyreactivemeltinfiltration(RMI)withZr,Simixedpowdersasrawmaterials.ThestructuralevolutionandformationmechanismoftheC/C—ZrC-SiCcompositeswerediscussed,andthemechanicalpropertyoftheas-preparedmaterialwasinvestigatedbycompressiontest.TheresultsshowedthataftertheRMIprocess,aspecialstructurewithZrC-SiCmulti-coatingasouterlayerandZrC-SiC-PyCceramicsasinnermatrixwasformed.ZrCandSiCrichareaswereformedinthecompositesandonthecoatingsurfaceduetotheformationofZr-SiintermetalliccompoundsintheRMIprocess.MechanicaltestsshowedthattheaveragecompressionstrengthoftheC/C-ZrC-SiCcompositeswas133.86MPa,andthecarbonfibersinthecompositeswerenotseriouslydamagedaftertheRMIprocess.
简介:采用平均粒径为800nm的超细SiC颗粒作为增强体,制备含SiC体积分数为15%的铝基复合材料,研究烧结温度和强压处理对复合材料微观组织和力学性能的影响。研究表明,提高烧结温度可有效加速复合材料的致密化,与520℃下烧结制备的复合材料相比,610℃下烧结制备的复合材料具有更高的密度和较低的孔隙度,从而具有更高的硬度。610℃下烧结制备的复合材料的硬度为83.9HBS,远高于520℃烧结制备的复合材料的硬度(53.7HBS)。这主要是由于烧结温度的提高可加速原子扩散,有利于Al粉之间以及Al粉与SiC颗粒之间的结合,并改善界面结合情况。研究还表明,强压处理可以有效提高复合材料的致密度和降低孔隙的体积分数,610℃下烧结制备的复合材料经强压处理以后的密度为2.68g/cm3,接近于理论密度(2.78g/cm3),且硬度可达121HBS,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达177.6MPa、168.6MPa和3.97%。
简介:Wereportthefabricationofsubmicrometerpitsarray(SP-array)on6H-SiCsurfacebytheinterferenceoftwofemtosecondlaserbeams.FormationmechanismsandopticalabsorptionofSP-arrayarestudied.Therelativereflectivityandtransmissivityofwhitelightdecreaseto10%ofthevaluesofSiCcrystal,andtheopticalabsorptionisenhancedto97%.Therelativereflectivityandtransmissivityofincidentangleswithintherangeof20°-60°arekeptbelow25%.TheenhancementmechanismofopticalabsorptionoftheSP-arrayisalsodiscussed.
简介:以PZC为有机锆先驱体原材料,采用A,B,C三种PIP工艺路线制备了不同ZrC含量的C/SiC-ZrC复合材料,并对C/SiC-ZrC复合材料的组成、微观结构、力学性能、烧蚀性能及作用机理进行了测试和分析。结果表明,有机锆先驱体制备的C/SiC-ZrC复合材料烧蚀性能有大幅提高,但其力学性能却存在一定程度的下降,并且随着zrc含量的增加,C/SiC复合材料的力学性能呈现出逐渐降低的趋势,其质量烧蚀率和线烧蚀率呈现出先减小后增大的趋势。
简介:对制造的单mesa终端4H-SiCPIN二极管,采用数值仿真和测试结果比对的方法,分析了各向异性迁移率效应对4H-SiCPIN二极管正向直流特性的影响。详细阐述了器件的正向直流仿真物理模型和参数选取,其中,迁移率的各向异性关系是在各向同性迁移率模型的基础上引入的,载流子寿命采用空间赋值的方法代入模型进行计算。对比结果显示,采用各向同性迁移率模型的仿真结果与实验值偏差较大,对迁移率模型进行各向异性修正后,仿真结果与实验结果符合得较好。研究表明,实际制造的4H-SiCPIN二极管在直流开态下,存在迁移率的各向异性效应。
简介:摘要:介绍了飞机C/C、C/C-SiC飞机刹车材料石墨化度的表征方法、材料石墨化度的影响因素,以及石墨化处理对材料性能的影响,以对工程应用提供指导。