碳化硅復合材料反射鏡及支撐結(jié)構(gòu)材料
定 價：115 元
叢書名：先驅(qū)體轉(zhuǎn)化陶瓷纖維與復合材料叢書
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- 作者：劉榮軍[等]著
- 出版時間：2019/9/1
- ISBN：9787030618696
- 出 版 社：科學出版社
- 中圖法分類：TQ174.75
- 頁碼：184
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：B5
本書基于新型陶瓷纖維及其復合材料重點實驗室十多年來在C/SiC復合材料光學反射鏡及支撐結(jié)構(gòu)方面的研究積累，較為系統(tǒng)的介紹了空間光機結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展現(xiàn)狀，C/SiC復合材料光學反射鏡及支撐結(jié)構(gòu)材料的性能特點，C/SiC復合材料反射鏡設計與制備技術，C/SiC復合材料支撐結(jié)構(gòu)設計與制備技術。C/SiC復合材料反射鏡設計與制備技術包括：C/SiC復合材料反射鏡結(jié)構(gòu)設計技術，C/SiC復合材料光學反射鏡坯體制備技術，梯度過渡層制備技術、光學改性涂層制備技術，反射鏡坯體應力控制技術等。C/SiC復合材料支撐結(jié)構(gòu)制備技術包括：近零膨脹C/SiC復合材料設計技術，近零膨脹C/SiC復合材料制備工藝，C/SiC支撐結(jié)構(gòu)（鏡筒）制備技術等。
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目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 高分辨空間相機對光學反射鏡材料性能要求 3
1.1.1 空間相機對反射鏡材料力學性能的要求 3
1.1.2 空間相機對反射鏡材料熱物理性能的要求 4
1.1.3 空間相機對反射鏡材料光學性能的要求 4
1.2 輕質(zhì)光學反射鏡材料與輕量化結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀 5
1.2.1 輕質(zhì)光學反射鏡材料發(fā)展現(xiàn)狀 5
1.2.2 SiC及其復合材料反射鏡輕量化結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀 7
1.3 SiC陶瓷反射鏡的制備及其應用進展 9
1.3.1 SiC陶瓷反射鏡的制備工藝 9
1.3.2 SiC陶瓷反射鏡的應用進展 13
1.4 C/SiC復合材料反射鏡制備及其應用進展 15
1.4.1 C/SiC復合材料反射鏡的特點及優(yōu)勢 15
1.4.2 C/SiC復合材料反射鏡坯的制備工藝 16
1.4.3 C/SiC復合材料反射鏡的應用 18
1.5 光學支撐結(jié)構(gòu)材料研究現(xiàn)狀 20
1.5.1 光學支撐結(jié)構(gòu)材料應用背景 20
1.5.2 低膨脹光學支撐結(jié)構(gòu)材料發(fā)展現(xiàn)狀 21
1.5.3 C/SiC復合材料支撐結(jié)構(gòu)的應用 27
第2章 輕質(zhì)C/SiC復合材料及其反射鏡的設計 31
2.1 反射鏡表面光學特征與CVD SiC表面涂層的設計 31
2.1.1 反射鏡表面光學特性與材料表面性質(zhì)的關系 31
2.1.2 各種工藝方法制備的SiC材料的光學特性 37
2.1.3 CVD SiC涂層的工藝設計 38
2.2 C/SiC復合材料反射鏡輕量化和加工要求與反射鏡坯體的設計 39
2.2.1 反射鏡輕量化和加工對坯體的要求 39
2.2.2 C/SiC復合材料反射鏡坯的輕量化和可加工特性 40
2.2.3 C/SiC復合材料反射鏡坯體蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的設計 41
2.2.4 C/SiC復合材料反射鏡坯體的工藝設計 44
2.3 C/SiC復合材料反射鏡的結(jié)構(gòu)設計 46
2.3.1 CVD SiC涂層和C/SiC坯體界面應力分析 46
2.3.2 梯度過渡層的設計 49
第3章 C/SiC復合材料反射鏡坯體的制備 51
3.1 氣相滲硅C/SiC復合材料制備技術 51
3.1.1 氣相滲硅技術原理 51
3.1.2 工藝參數(shù)對C/SiC復合材料性能的影響 52
3.2 C/C復合材料組成與結(jié)構(gòu)對氣相滲硅C/SiC復合材料性能的影響 68
3.2.1 C/C孔隙率對C/SiC復合材料組成和密度的影響 68
3.2.2 C/C孔隙率對C/SiC復合材料力學性能的影響 69
3.2.3 C/C孔隙率對C/SiC復合材料熱學性能的影響 70
第4章 C/SiC復合材料反射鏡表面致密光學涂層制備 72
4.1 CVD SiC涂層原理與制備工藝 72
4.1.1 CVD SiC涂層原理 72
4.1.2 工藝參數(shù)對SiC涂層沉積過程的影響 75
4.2 CVD SiC涂層組成及結(jié)構(gòu) 88
4.2.1 沉積溫度對CVD SiC涂層組成及結(jié)構(gòu)的影響 88
4.2.2 稀釋氣體對CVD SiC涂層組成及結(jié)構(gòu)的影響 92
4.2.3 系統(tǒng)壓力對CVD SiC涂層組成及結(jié)構(gòu)的影響 96
4.3 CVD SiC涂層的性能 97
4.3.1 CVD SiC涂層的密度 98
4.3.2 CVD SiC涂層的彈性模量及顯微硬度 98
4.3.3 CVD SiC涂層的光學加工性能 99
第5章 C/SiC復合材料反射鏡梯度過渡層制備 101
5.1 梯度過渡層預涂層成型方法 101
5.1.1 漿料涂刷法 101
5.1.2 注漿成型法 102
5.1.3 凝膠注模法 102
5.2 凝膠注模Si-SiC預涂層成型工藝研究 102
5.2.1 高固含量高流動性漿料的配制 103
5.2.2 凝膠反應工藝優(yōu)化 108
5.2.3 凝膠素坯的干燥行為 112
5.2.4 凝膠素坯的密度及力學性能 116
5.3 氣相滲硅燒結(jié)的Si-SiC涂層組成、結(jié)構(gòu)及性能研究 121
5.3.1 Si-SiC涂層的組成與結(jié)構(gòu)研究 122
5.3.2 Si-SiC涂層的力學性能研究 129
5.3.3 Si-SiC涂層的熱物理性能研究 132
5.4 C/SiC坯體表面Si-SiC梯度過渡層的制備 134
5.4.1 一步法滲硅燒結(jié)成型工藝 134
5.4.2 二步法滲硅燒結(jié)成型工藝 136
5.4.3 Si-SiC梯度過渡層與C/SiC坯體的結(jié)合性能 137
5.4.4 Si-SiC梯度過渡層與CVD SiC涂層的結(jié)合性能 138
第6章 C/SiC復合材料殘余應力測量與控制技術 139
6.1 殘余應力對反射鏡面形精度的影響 139
6.2 C/SiC復合材料的殘余應力類型和殘余應力消除工藝 140
6.2.1 C/SiC復合材料的殘余應力類型 140
6.2.2 C/SiC復合材料的殘余應力消除工藝 141
6.3 C/SiC復合材料的結(jié)構(gòu)應力研究 141
6.3.1 工藝、相組成與C/SiC復合材料結(jié)構(gòu)應力的關系研究 141
6.3.2 C/SiC復合材料結(jié)構(gòu)應力的拉曼法研究 145
6.4 C/SiC復合材料加工應力的X射線衍射研究 149
6.4.1 X射線衍射sin2ψ法的殘余應力計算 149
6.4.2 X射線衍射sin2ψ法的測量參數(shù)選取 151
6.4.3 C/SiC復合材料的表面加工工藝和去應力退火工藝 153
6.4.4 去應力退火前后C/SiC復合材料磨削應力的變化研究 157
6.4.5 去應力退火前后C/SiC復合材料研磨應力的變化研究 161
6.4.6 C/SiC復合材料的表面加工方式 165
第7章 輕質(zhì)C/SiC復合材料反射鏡的制備技術研究 166
7.1 小尺寸C/SiC反射鏡試樣制備研究 166
7.1.1 小尺寸C/SiC反射鏡坯制備 166
7.1.2 C/SiC復合材料反射鏡光學拋光研究 167
7.2 中等尺寸C/SiC反射鏡的制備 168
7.2.1 實心結(jié)構(gòu)橢圓反射鏡 168
7.2.2 底部開孔結(jié)構(gòu)橢圓反射鏡 168
7.2.3 蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)高能激光反射鏡 171
7.2.4 圓形能動鏡 172
7.3 大尺寸C/SiC反射鏡的制備 174
7.3.1 尺寸穩(wěn)定性 174
7.3.2 φ600mm口徑C/SiC反射鏡坯體的制備 175
7.3.3 米級尺寸C/SiC反射鏡坯體的制備 178
7.4 C/SiC復合材料反射鏡研究展望 180
第8章 近零膨脹先驅(qū)體浸漬裂解C/SiC復合材料熱膨脹行為研究 181
8.1 空間光機支撐結(jié)構(gòu)對近零膨脹材料的要求 181
8.2 單向纖維增強C/SiC復合材料的熱膨脹性能 182
8.2.1 單向纖維增強C/SiC復合材料縱向熱膨脹行為 183
8.2.2 單向纖維增強C/SiC復合材料橫向熱膨脹行為 185
8.2.3 C纖維體積分數(shù)對C/SiC復合材料熱膨脹系數(shù)的影響 185
8.3 編織結(jié)構(gòu)C/SiC復合材料的熱膨脹性能 187
8.3.1 編織結(jié)構(gòu)對C/SiC復合材料密度、孔隙率的影響 187
8.3.2 編織結(jié)構(gòu)對C/SiC復合材料力學性能的影響 189
8.3.3 不同編織結(jié)構(gòu)C/SiC復合材料的縱向熱膨脹性能 192
8.3.4 不同編織結(jié)構(gòu)C/SiC復合材料的橫向熱膨脹性能 194
8.4 編織紗線細度對C/SiC復合材料熱膨脹性能的影響 196
8.4.1 不同紗線細度五向紗的3D5d C/SiC復合材料熱膨脹性能 197
8.4.2 不同紗線細度編織紗的3D5d C/SiC復合材料熱膨脹性能 198
8.5 PIP周期對C/SiC復合材料熱膨脹性能的影響 199
8.5.1 SiC體積分數(shù)變化情況 199
8.5.2 C/SiC復合材料殘余應力的拉曼光譜研究 200
8.5.3 PIP周期對C/SiC復合材料縱向熱膨脹性能的影響 201
8.5.4 PIP周期對C/SiC復合材料橫向熱膨脹性能的影響 202
8.6 PIP C對C/SiC復合材料熱膨脹性能的調(diào)控 203
8.6.1 陶瓷基復合材料的改性相 203
8.6.2 復合材料改性相對熱膨脹性能的影響 204
8.6.3 PIP C周期數(shù)對C/CSiC結(jié)構(gòu)及力學性能的影響 204
8.6.4 PIP C周期數(shù)對C/CSiC復合材料熱膨脹性能的影響 208
第9章 環(huán)境試驗對C/SiC復合材料熱膨脹性能的影響 213
9.1 振動對C/SiC復合材料熱膨脹性能的影響 213
9.1.1 試驗方案 213
9.1.2 振動條件對C/SiC復合材料熱膨脹性能的影響 215
9.2 濕熱環(huán)境對C/SiC復合材料熱膨脹性能的影響 216
9.2.1 試驗方案 216
9.2.2 濕熱條件對C/SiC復合材料熱膨脹性能的影響 216
9.3 冷熱循環(huán)條件對C/SiC復合材料熱膨脹性能的影響 217
9.3.1 試驗方案 217
9.3.2 冷熱循環(huán)對C/SiC復合材料熱膨脹性能的影響 217
第10章 近零膨脹GSI C/CSiC復合材料的制備及性能研究 220
10.1 不同碳基體對GSI C/CSiC復合材料的制備和性能的影響 220
10.1.1 不同碳基體素坯的基本情況 220
10.1.2 不同碳基體對C/CSiC復合材料的組成和力學性能的影響 223
10.1.3 不同碳基體對C/CSiC復合材料的熱膨脹性能的影響 224
10.2 C/CPIP周期數(shù)對GSI C/CSiC復合材料的制備和性能影響 225
10.2.1 C/CPIP周期數(shù)對C/CSiC復合材料密度和組成的影響 225
10.2.2 C/CPIP周期數(shù)對C/CSiC復合材料力學性能的影響 227
10.2.3 C/CPIP周期數(shù)對C/CSiC復合材料熱膨脹性能的影響 229
10.3 CVI C界面改性層對GSI C/CSiC復合材料的性能影響 230
10.3.1 CVI C界面改性涂層的制備與表征 230
10.3.2 CVI C層厚度對C/CSiC復合材料的密度和組成的影響 231
10.3.3 CVI C層厚度對C/CSiC復合材料力學性能的影響 233
10.3.4 CVI C層厚度對C/CSiC復合材料熱膨脹性能的影響 234
10.4 CVI C界面改性層的調(diào)控機制研究 235
10.4.1 CVI C界面改性層對力學性能的調(diào)控 235
10.4.2 CVI C界面改性層對熱膨脹性能的調(diào)控 236
10.5 纖維體積分數(shù)對GSI C/CSiC復合材料性能的影響 238
10.5.1 纖維體積分數(shù)對C/CSiC復合材料密度及力學性能的影響 238
10.5.2 纖維體積分數(shù)對C/CSiC復合材料熱膨脹性能的影響 239
第11章 輕質(zhì)高穩(wěn)定C/SiC復合材料支撐結(jié)構(gòu)的制備技術 241
11.1 C/SiC復合材料前鏡筒制備 241
11.1.1 前鏡筒結(jié)構(gòu)設計 242
11.1.2 C纖維預制件整體編織技術 244
11.1.3 PIP SiC致密化技術 245
11.2 C/SiC復合材料前鏡筒測試與考核 245
11.2.1 尺寸穩(wěn)定性測試 245
11.2.2 線膨脹系數(shù)測試 246
11.3 C/SiC復合材料支撐結(jié)構(gòu)研究展望 248
參考文獻 249
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