SiBN透波陶瓷纤维微观结构调控与力学性能研究

基本信息
批准号:51703025
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:刘勇
学科分类:
依托单位:东华大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:韩克清,张辉,孙泽玉,张晨宇,崔永杰,彭帅
关键词:
SiBN陶瓷纤维微观结构调控透波纤维力学性能
结项摘要

Hypersonic vehicles are in high demand for new types of ceramic fiber having high-temperature resistant and wave-transparent property. SiBN series ceramic fiber is shown remarkable properties in meeting this demand. After many years of research, a feasible procedure for preparing and developing SiBN series ceramic fiber has been established. However, the tensile strength of the fiber is less than 1.0 GPa and it is still a long way to obtain continuous fiber with structural-functional integration. There is therefore the need for further in-depth and systematic research to be carried out in order to achieve this goal. This project is proposed to research the response relationship between the mechanical properties and microstructure and defects of SiBN ceramic fiber by Shanghai Synchrotron Radiation Facility SAXS、XAFS dynamic characterization techniques, in situ investigation of the microstructure evolution process of the as-spun fiber derived to SiBN ceramic fiber, establish the microstructure model of SiBN ceramic fiber, reveal the regulatory mechanism of pyrolysis process parameters on microstructure of the fiber, understand the number, morphology and the evolution law of the nano pore in SiBN ceramic during the process of pyrolysis. Establish the tensile fracture mechanical behavior model, analysis the real effect of microstructure and defects on mechanical properties of the SiBN fier, build the structure-activity relationship of the SiBN ceramic fiber. The project will supply the theoretic support for the preparation of SiBN continuous fiber, will lay the foundation for its application in hypersonic vehicles.

高超声速飞行器迫切需要新型高温透波陶瓷纤维。国内外对SiBN系陶瓷纤维寄予厚望。我们经多年努力,建立了SiBN纤维制备方法及研发基地,但纤维抗拉强度还低于1.0GPa,离结构功能一体化的连续纤维要求还有很大距离,必须开展深入系统的基础研究。项目拟利用上海同步辐射光源SAXS、XAFS动态表征技术开展微观结构及缺陷对SiBN纤维力学性能的影响机理研究,原位考察前驱体初生纤维裂解为SiBN陶瓷纤维的微观结构演变过程,建立SiBN纤维微观结构模型,揭示裂解工艺参数对SiBN纤维微观结构的调控机制,明确纤维裂解过程中微纳米孔隙数量、形态、以及结构的演变规律;建立SiBN纤维拉伸破坏力学行为模型,分析微观结构及缺陷对力学性能的真实影响规律,构筑SiBN纤维微观结构与力学性能的构效关系模型。本项目的实施将会为解决SiBN高温透波连续纤维的制备提供理论支撑,为其在高超声速飞行器等战略武器上应用奠定基础。

项目摘要

SiBN陶瓷纤维具有优异的耐高温性能、介电性能和力学性能,有望取代石英纤维成为新型耐高温透波纤维,用于耐高温透波陶瓷基复合材料的增强材料,在航天航空领域有广泛应用前景,是高性能透波陶瓷材料领域的研究热点之一。但目前制备的SiBN纤维离结构功能一体化的连续纤维要求还有很大距离,必须开展深入系统的基础研究。本项目研究了SiBN前驱体纤维裂解过程中化学结构的转变规律,对纤维裂解气氛的流量、组成、裂解温度、保温时间和升温速率等工艺参数进行优化调控,得到具有优异透波性能的SiBN碳含量的边界条件;研究了SiBN前驱体纤维结构稳定性影响因素,阐明SiBN陶瓷纤维前驱体的空气水解稳定性机理,获得SiBN纤维缺陷与纤维力学性能关系;调控SiBN纤维化学结构,建立工艺流程短且适合放大制备的“一步法”合成SiBN陶瓷纤维前驱体的技术路线,并进一步利用Materials Studio软件计算以及拉曼光谱等方法分析前驱体合成机理和裂解机理。项目研究成果对前驱体转化氮化物透波陶瓷纤维的可控制备提供理论指导和技术支撑。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8419
发表时间:2022
3

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190411-143
发表时间:2020
4

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

DOI:10.13692/ j.cnki.gywsy z yb.2016.03.002
发表时间:2016
5

圆柏大痣小蜂雌成虫触角、下颚须及产卵器感器超微结构观察

圆柏大痣小蜂雌成虫触角、下颚须及产卵器感器超微结构观察

DOI:10.3969/j.issn.1674-0858.2020.04.30
发表时间:2020

刘勇的其他基金

批准号:81000663
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61173123
批准年份:2011
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:91857204
批准年份:2018
资助金额:309.00
项目类别:重大研究计划
批准号:40901103
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51406065
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81070998
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:81874133
批准年份:2018
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:30170300
批准年份:2001
资助金额:19.00
项目类别:面上项目
批准号:31160384
批准年份:2011
资助金额:48.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30770673
批准年份:2007
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81371348
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:10372093
批准年份:2003
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:71403194
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81770972
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:11247221
批准年份:2012
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:39700126
批准年份:1997
资助金额:10.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30500453
批准年份:2005
资助金额:8.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81871438
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:41271513
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:41772376
批准年份:2017
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:81872547
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81373168
批准年份:2013
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:71503103
批准年份:2015
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71041019
批准年份:2010
资助金额:15.00
项目类别:专项基金项目
批准号:81571062
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:30200354
批准年份:2002
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21676072
批准年份:2016
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:41302278
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30900476
批准年份:2009
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30700260
批准年份:2007
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81072698
批准年份:2010
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:51671101
批准年份:2016
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:81471108
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:19202018
批准年份:1992
资助金额:3.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31702141
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50909086
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61573049
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:81202128
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30830033
批准年份:2008
资助金额:190.00
项目类别:重点项目
批准号:71203154
批准年份:2012
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39740028
批准年份:1997
资助金额:4.00
项目类别:专项基金项目
批准号:31860490
批准年份:2018
资助金额:37.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81270020
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51272294
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:41674173
批准年份:2016
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81470671
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:61703396
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51609140
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30340059
批准年份:2003
资助金额:9.00
项目类别:专项基金项目
批准号:51704096
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31201789
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81771448
批准年份:2017
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:U1509210
批准年份:2015
资助金额:200.00
项目类别:联合基金项目
批准号:41771534
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:60803053
批准年份:2008
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61503304
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51305238
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30200180
批准年份:2002
资助金额:7.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51202232
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31460511
批准年份:2014
资助金额:60.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61901180
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30471380
批准年份:2004
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:41701129
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11926327
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:81270358
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:51879203
批准年份:2018
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:41907279
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:19972062
批准年份:1999
资助金额:14.00
项目类别:面上项目
批准号:21206031
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11371041
批准年份:2013
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:81771136
批准年份:2017
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:30772608
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:71672180
批准年份:2016
资助金额:47.00
项目类别:面上项目
批准号:81500520
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39070380
批准年份:1990
资助金额:2.20
项目类别:面上项目
批准号:81070930
批准年份:2010
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:31230036
批准年份:2012
资助金额:315.00
项目类别:重点项目
批准号:51205375
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41201487
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81501749
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51001058
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81760038
批准年份:2017
资助金额:34.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31571982
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:31370838
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61902015
批准年份:2019
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51772337
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81471155
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:49301004
批准年份:1993
资助金额:6.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41271360
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:30972353
批准年份:2009
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:31272067
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:51878449
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51279224
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51377030
批准年份:2013
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:41101568
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11101141
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500486
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39760078
批准年份:1997
资助金额:9.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30570391
批准年份:2005
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:31660563
批准年份:2016
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:70803028
批准年份:2008
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21305095
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51008187
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41302045
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81171268
批准年份:2011
资助金额:52.00
项目类别:面上项目
批准号:90713027
批准年份:2007
资助金额:50.00
项目类别:重大研究计划
批准号:50702079
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51677128
批准年份:2016
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:11902273
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21374008
批准年份:2013
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:31071753
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:50805087
批准年份:2008
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81202148
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51503077
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30700931
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81460639
批准年份:2014
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51464034
批准年份:2014
资助金额:46.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11071008
批准年份:2010
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:41174149
批准年份:2011
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31860544
批准年份:2018
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61901504
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21374081
批准年份:2013
资助金额:83.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

SiBN陶瓷纤维前驱体聚合物的分子设计及合成

批准号:20704005
批准年份:2007
负责人:韩克清
学科分类:B0109
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
2

莫来石纤维微观结构调控与力学性能研究

批准号:51302289
批准年份:2013
负责人:康庄
学科分类:E0204
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

复相非晶的微观结构与力学性能调控

批准号:51401139
批准年份:2014
负责人:周巍
学科分类:E0102
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

梯度纳米结构双相不锈钢微观结构与力学性能研究

批准号:51601094
批准年份:2016
负责人:曹阳
学科分类:E0104
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目