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公开(公告)号：CN108409348A
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201810225632.6
申请日：2018-03-19
申请人： 中南大学
IPC分类号： C04B35/80 , C04B35/622 , C04B35/565 , C23C14/35 , C23C14/06 , C23C14/56 , C23C14/02 , D06M11/74 , D06M11/77 , D06M11/80 , D06M11/79 , D06M11/44 , D06M11/53
CPC分类号： C04B35/806 , C04B35/565 , C04B35/622 , C04B2235/386 , C04B2235/422 , C04B2235/5244 , C04B2235/96 , C23C14/02 , C23C14/0635 , C23C14/35 , C23C14/562 , D06M11/44 , D06M11/53 , D06M11/74 , D06M11/77 , D06M11/79 , D06M11/80
摘要： 本发明公开了一种纤维表面沉积界面层的设备及其方法，设备包括放丝装置、静电散丝装置、磁控溅射装置、固态胶粘装置、收丝装置；所述收丝装置和放丝装置分别位于磁控溅射装置的两侧，所述静电散丝装置位于放丝装置与磁控溅射装置之间，所述固态胶粘装置位于收丝装置与磁控溅射装置之间；当设备工作时，所述纤维束从放丝装置放丝出来，运动至静电散丝装置被散丝，以散丝的状态进入磁控溅射装置，经磁控溅射沉积获得界面层后，经固态胶粘装置集束，最终纤维束由收丝装置收丝。利用本发明制备方法所得SiC纤维表面界面层厚度分布均匀、厚度可控，对纤维的损伤小，且为类石墨烯结构弱界面层，可以大副提高复合材料的力学性能。
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公开(公告)号：CN109851363B
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN201910100117.X
申请日：2019-01-31
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种带梯度界面层的含异质元素SiC纤维及其制备方法和设备，所述含异质元素SiC纤维具有皮芯结构，其表层由沿纤维的径向梯度分布的复合界面层组成，其芯层含有均匀分布或梯度分布的异质元素，所述界面层于纤维制备过程中原位生成；所述复合界面层选自SiC、ZrC、HfC、TaC、Si3N4、BN中的一种或多种，所述异质元素选自B、Zr、Hf、Ta、Al、Be、Ti、Fe中的任意一种。通过本发明所得的SiC纤维几乎不含氧，具有接近理论值化学计量比的硅碳成份，具有优异的力学性能、耐高温性能、抗氧化性能。另外带有原位形成的梯度界面层，可直接用于复合材料的制备。
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公开(公告)号：CN108218457B
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN201810226153.6
申请日：2018-03-19
申请人： 中南大学
IPC分类号： C04B35/80 , C04B35/565 , C25D13/04 , C25D13/02
摘要： 本发明公开了一种含纳米增强体的SiCf/SiC复合材料的制备方法，用于解决现有制备方法可控性差、纤维损伤严重、电泳沉积不均匀等技术问题。方案利用辅助电极改善电泳沉积工艺，在碳化硅纤维的界面层上快速均匀的沉积纳米增强体，通过控制电泳参数实现对纳米增强体在纤维界面层分布的精确控制，后续通过化学气相沉积和浸渍裂解等工艺实现SiCf/SiC复合材料的致密化。本发明的制备方法简单、工艺可控，对设备要求低，具有很好的应用价值。所制备的SiCf/SiC复合材料具有优异的的抗氧化性能和力学性能。
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公开(公告)号：CN108218457A
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201810226153.6
申请日：2018-03-19
申请人： 中南大学
IPC分类号： C04B35/80 , C04B35/565 , C25D13/04 , C25D13/02
CPC分类号： C04B35/806 , C04B35/565 , C04B2235/77 , C04B2235/96 , C25D13/02 , C25D13/04
摘要： 本发明公开了一种含纳米增强体的SiCf/SiC复合材料的制备方法，用于解决现有制备方法可控性差、纤维损伤严重、电泳沉积不均匀等技术问题。方案利用辅助电极改善电泳沉积工艺，在碳化硅纤维的界面层上快速均匀的沉积纳米增强体，通过控制电泳参数实现对纳米增强体在纤维界面层分布的精确控制，后续通过化学气相沉积和浸渍裂解等工艺实现SiCf/SiC复合材料的致密化。本发明的制备方法简单、工艺可控，对设备要求低，具有很好的应用价值。所制备的SiCf/SiC复合材料具有优异的抗氧化性能和力学性能。
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公开(公告)号：CN109851363A
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201910100117.X
申请日：2019-01-31
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种带梯度界面层的含异质元素SiC纤维及其制备方法和设备，所述含异质元素SiC纤维具有皮芯结构，其表层由沿纤维的径向梯度分布的复合界面层组成，其芯层含有均匀分布或梯度分布的异质元素，所述界面层于纤维制备过程中原位生成；所述复合界面层选自SiC、ZrC、HfC、TaC、Si3N4、BN中的一种或多种，所述异质元素选自B、Zr、Hf、Ta、Al、Be、Ti、Fe中的任意一种。通过本发明所得的SiC纤维几乎不含氧，具有接近理论值化学计量比的硅碳成份，具有优异的力学性能、耐高温性能、抗氧化性能。另外带有原位形成的梯度界面层，可直接用于复合材料的制备。
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公开(公告)号：CN109825902A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910099144.X
申请日：2019-01-31
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种具有异质元素径向梯度分布的碳化硅纤维及其制备方法和设备，所述碳化硅纤维中含有Be、B两种异质元素，所述异质元素沿碳化硅纤维径向梯度分度，所述碳化硅纤维的芯层，Be的含量≥B含量；所述碳化硅纤维的中间层，B的含量≥Be的含量；所述碳化硅纤维的表层为BN，所述Be、B两种异质元素均于不熔化处理过程中引入，所述BN表层在碳化硅纤维的制备过程中原位生成。通过本发明所得的SiC纤维几乎不含氧，具有接近理论值化学计量比的硅碳成份，具有优异的力学性能、耐高温性能、抗氧化性能。另外带有原位形成的BN界面层，可直接用于复合材料的制备。
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公开(公告)号：CN108385087B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201810144054.3
申请日：2018-02-12
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种快速连续制备SiC纤维表面BN涂层的方法；本发明利用收放丝装置，使得SiC纤维在运动下，在完成无定型BN界面沉积后，直接就可以进行晶态BN涂层的转换，有效避免了现有技术中，沉积与热处理的转换过程中无定型BN的分解问题，本发明在热处理过程中采用微波加热方式，使得最终获得了均匀无缺陷的稳定晶型结构，另处，收放丝装置采用了多滚轮体系，使得沉积过程处于循环沉积，可以更快速的获得所需厚度的晶态BN涂层。
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公开(公告)号：CN108385087A
公开(公告)日：2018-08-10
申请号：CN201810144054.3
申请日：2018-02-12
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种快速连续制备SiC纤维表面BN涂层的方法；本发明利用收放丝装置，使得SiC纤维在运动下，在完成无定型BN界面沉积后，直接就可以进行晶态BN涂层的转换，有效避免了现有技术中，沉积与热处理的转换过程中无定型BN的分解问题，本发明在热处理过程中采用微波加热方式，使得最终获得了均匀无缺陷的稳定晶型结构，另处，收放丝装置采用了多滚轮体系，使得沉积过程处于循环沉积，可以更快速的获得所需厚度的晶态BN涂层。
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公开(公告)号：CN109825902B
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN201910099144.X
申请日：2019-01-31
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种具有异质元素径向梯度分布的碳化硅纤维及其制备方法和设备，所述碳化硅纤维中含有Be、B两种异质元素，所述异质元素沿碳化硅纤维径向梯度分度，所述碳化硅纤维的芯层，Be的含量≥B含量；所述碳化硅纤维的中间层，B的含量≥Be的含量；所述碳化硅纤维的表层为BN，所述Be、B两种异质元素均于不熔化处理过程中引入，所述BN表层在碳化硅纤维的制备过程中原位生成。通过本发明所得的SiC纤维几乎不含氧，具有接近理论值化学计量比的硅碳成份，具有优异的力学性能、耐高温性能、抗氧化性能。另外带有原位形成的BN界面层，可直接用于复合材料的制备。
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公开(公告)号：CN108409348B
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN201810225632.6
申请日：2018-03-19
申请人： 中南大学
IPC分类号： C04B35/80 , C04B35/622 , C04B35/565 , C23C14/35 , C23C14/06 , C23C14/56 , C23C14/02 , D06M11/74 , D06M11/77 , D06M11/80 , D06M11/79 , D06M11/44 , D06M11/53
摘要： 本发明公开了一种纤维表面沉积界面层的设备及其方法，设备包括放丝装置、静电散丝装置、磁控溅射装置、固态胶粘装置、收丝装置；所述收丝装置和放丝装置分别位于磁控溅射装置的两侧，所述静电散丝装置位于放丝装置与磁控溅射装置之间，所述固态胶粘装置位于收丝装置与磁控溅射装置之间；当设备工作时，所述纤维束从放丝装置放丝出来，运动至静电散丝装置被散丝，以散丝的状态进入磁控溅射装置，经磁控溅射沉积获得界面层后，经固态胶粘装置集束，最终纤维束由收丝装置收丝。利用本发明制备方法所得SiC纤维表面界面层厚度分布均匀、厚度可控，对纤维的损伤小，且为类石墨烯结构弱界面层，可以大副提高复合材料的力学性能。
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