第2章 引言、历史和概述 2.】历史和概述… 2.2应用 第3章工艺、表征和制造 ....43 3.1CIC体系、工艺、性能和应用 ,43 3.1.1CMC工艺方法. 43 3.1.1.1化学气相渗透(CVI)CMC 43 3.1.1.2直接金属氧化(DIMOX) .45 3.1.1.3 聚合物转化陶瓷… …47 3.1.1.4碳-碳复合材料… ..50 3.1.1.5氧化物体系一烧结/热压 .51 3.1.1.6溶胶-凝胶工艺 51 3.1.1.7挤体渗透 55 3.1.1.8反应工艺 57 3.1.【.9纤谁独石(FM) 58 3.1.1.10混杂体系… .60 3.2纤维增强体系和技术 61 3.2.1引言-一CMC中增强体的作用和功能 3.2.2连¥续千 .6 322.】氧化物纤维…6】 3.2.2.2SiC长g..63 3.2.2.3小直径SC基纤维… .65 3.2.2.4 碳纤维… .66 3.2.3连绞陶瓷纤维的高温性能…。 74 3.2.3.】碳纤维 75 32.4非连续增强体一晶须、颗粒和自增韧… .75 33界面相/界面技术和方法 .75 3.3.1引言… .75 3.3.1】纤维界面和界面层的作用及要求 .76 3.3.1.2制备纤维界面层. …77 3.3.2界而组分 79 3.3.2.1碳. 79 3.3.2.2氨化硼.… 79 3.3.2.3氧化物.… .80 3.3.3其他… .82 34纤维织构的制备和成形 82 3.4.1概述 82 3.4.2纤维织构.82
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3.4.2.1无纬布… …84 3.4.2.22-D机织织构 .84 3.4.2.33-D织构 .84 3.4.2.42-D编织织构 ….84 3.4.2.53-D编织织构 84 3.4.3机织和编织织物的制造商 .84 3.5外部防护界面层 85 3.5.】外部界面层功能 .85 3.5.1.1环境保护 .85 3.5.1.2热控制.… ……85 3.5.1.3磨损和膀蚀 85 3.5.1.4信号控制… 85 3.5.1.5空气动力表面的控制 .85 3.5.2组分和制造方法 .85 3.5.2.1组分和结构…。 .86 3.5.2.2制造方法 86 3.5.3工程注意事项 …86 3.5.3.1热力学相容性 .86 3.5.3.2界面层工艺相容性… …86 3.5.3.3机械相容性… 86 3.5.3.4部件几何形状可界面层性 .87 3.5.3.5界面层的环境稳定性 87 3.5.4CMC外部界面层举例. .87 3.6表征方法(化学的和微观结构的) .87 3.6.】块体复合材料… .87 3.6.1.1组分 .87 3.6.1.2密度 87 3.6.1.3孔隙率… 87 3.6.1.4微结构… 87 3.6.1.5 缺陷… 87 3.6.1.6其他物理性能 .87 3.6.2纤维/增强体 88 3.6.2.1组分 .88 3.6.2.2 密度. …8S 3.6.2.3孔隙率 88 3.6.2.4微结构 88 3.6.2.5缺陷 .88 3.6.2.6 浸润剂 88 3.6.2.7滑移 …8S ill
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3.6.2.8其他物理性能 88 3.6.3基体 88 3.6.3.1组分 .88 3.6.3.2密度 88 3.6.3.3孔隙率 88 3.6.3.4微结构.… 88 3.6.3.5 缺陷… 88 3.6.3.6其他物理性能 .88 3.6.4界面.。 3.6.4.1组分/化学相.89 3.7C1C无损评定方法(缺陷表征) 89 3.7.】需要和要求 37.2成本… .90 3.7.3标准. 90 3.7.4扫前的方法和状态… ..90 3.7.4.】孔隙率… 91 3.7.4.2 密度… .93 3.7.4.3 要求的热性能 .94 37.4.4缺陷深测 .95 3.7.4.5 NDENDC的使用检测(ISI) .95 37.5正在研究中的方法 .96 3.8原始材料的质量控制 .96 39机械加工 .96 第4章最终产品的质量控制 497 4.1 引言… .97 4.2质量保证… 97 4.3 材料性能的验证… 97 4.4统计的过程控制… .97 第5章应用、各种情况的历史和经验教训 .97 参考文献… .98 PART B 设计和可支持性 第6章 设计和分析 101 6.1引言 …101 6.2设计考虑的问题…。 .101 62.】CMC设计指南.… .101 iv
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6.2.2CMC设计系统的状态… .101 6.2.3CMC部件的设计和发展 101 6.2.4设计许用值 4 …101 6.3设计要求 …101 63.】静力和蠕变载荷一一机械,热,应力糯变断裂,热条痕(缺陷) ,101 6.3.2低周疲劳 .101 6.3.3高周疲劳 10 6.3.4热循环… 101 6.3.5热-机械疲劳 102 6.4设计准则… .102 6.4.1耐久性要求 102 6.4.2损伤容限 102 6.5数据要求… nie442e44444444048,0, 6.5.1剔除试验(Killer tests) 4444440 6.5.1.1环境调节和预裂纹 …102 6.5.1.2载荷. .102 6.5.1.3在定常应力下的梯级温度糯变 ..111000010 102 6.5.1.4在定常温度下的梯级应力蠕变 102 6.5.1.5低周疲劳试验 4444444 …102 6.5.1.6高周疲劳试验 102 6.5.2具有结构外形的试件 102 6.5.3具有层间裂纹的复合材料“T”型子元件 102 6.6接头… .103 6.6.1无热接头设计 103 6.6.2无热卷曲衬垫 103 6.6.3无热平板衬热 103 6.6.4肋加强衬垫 103 6.6.5复合材料紧陶件没讨 103 第7章 可支持性 104 7.1 引言和术语.… .104 7.2支持性要素 .10 72.】系统工程和-体化 104 7.2.2连接.… 104 7.2.3可检性 104 7.2.4可修理性 .104 7.2.5可维护性 .104 7.2.6环境依顺性 104 7.2.7 支持的实施.… 104
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7.2.8后勤要求 440,, PART C试验 第8章热-力学物理试验方法一总览 105 8.1引言 105 8.11积木式方法 4.05 8.1.2试验级别和数据的使用 .106 8.1.2.1结构复杂性级别 106 8.1.2.2数据应用分类 .106 8.2试验计划的编制… 107 8.2.1概达… 107 8.22基于统计性能的基准方法和替代方法 .107 8.2.3数据等同问题 .107 8.24试验方法选择. .108 8.2.5母体样本和规模 .108 8.2.6材料和工艺的变异 44 .108 8.2.7材料使用极限 .108 82.8非大气环境试验 …108 82.9数据归-…化 …08 8.2.10数据文件 .108 8211应用情况所特有的试验要求」 .108 8.3推荐的试验矩阵… …108 8.3.1材料筛选… .108 8.3.2材料收证 .109 8.3.3材料验收试验矩阵… 8.3.4 替代材料等同性试验矩阵… 110 8.3.5一般材料结构元件试验矩阵…110 8.3.6基准值的替代方法…。 8.3.7为使用MIL-HDBK-17基准值的数据证实 .110 8.4数据处理和文件要求 110 8.4.1引言 …110 8.4.2由复合材料得出的单层性能 .110 8.4.3数据归一化 8.4.3.1归-化理论 .1川0 8.4.3.2归-一化方法… 8.4.3.3归一化理论的实际应用, 4…112 8.4.4数据文件的要求… .112 vi
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