超高溫陶瓷：應用于極端環(huán)境的材料

第1章緒論

1.1背景

1.2超高溫陶瓷

1.3內容描述

參考文獻

第2章超高溫陶瓷研究歷史概述

2.1超高溫陶瓷

2.2歷史上的研究

2.3NASA初期研究

2.4空軍材料實驗室資助的研究

2.4.1熱力學分析和氧化行為

2.4.2加工、性質、氧化及測試

2.4.3相平衡

2.5總結

致謝

參考文獻

第3章二硼化物基超高溫陶瓷的反應過程

3.1引言

3.2合成二硼化物粉體的反應過程

3.2.1元素反應

3.2.2還原過程

3.2.3復合粉體的合成

3.3燒結中的除氧反應過程

3.3.1使用含B/C的化合物還原除氧

3.3.2通過過渡金屬碳化物除氧

3.4反應燒結過程

3.4.1過渡金屬與含硼化合物的反應燒結

3.4.2過渡金屬和硼的反應燒結

3.5總結

參考文獻

第4章過渡金屬二硼化物TMB2（TM=Zr,Hf,Nb,Ta，Y）的

化學成鍵和固有彈性性質的第一性原理研究

4.1引言

4.2計算方法

4.3結果與討論

4.3.1晶格常數和鍵長

4.3.2電子結構和成鍵性質

4.3.3彈性性質

4.4結論

致謝

參考文獻

第5章超高溫陶瓷的近凈成型技術

5.1前言

5.2了解膠體體系：顆粒間作用力

5.3近凈尺寸膠態(tài)成型技術

5.3.1采用膠態(tài)成型技術成功制備超高溫陶瓷

5.3.2實例研究：超高溫陶瓷的膠體制備及無壓燒結

5.4總結、建議和前進之路

致謝

參考文獻

第6章超高溫陶瓷的燒結和致密化機理

6.1引言

6.2MB2中添加金屬

6.3MB2中添加氮化物

6.4MB2中添加金屬硅化物

6.5MB2中添加碳或碳化物

6.6MB2中添加SiC

6.7添加第三相的MB2-SiC復相材料

6.8燒結助劑對高溫穩(wěn)定性的影響

6.9過渡金屬碳化物

6.10結論

致謝

參考文獻

第7章超高溫陶瓷基復合材料在超聲速飛行環(huán)境下的應用

7.1引言

7.2連續(xù)纖維增強超高溫陶瓷基復合材料的制備

7.2.1前驅體浸漬裂解法

7.2.2化學氣相沉積

7.2.3反應熔滲法

7.2.4漿料浸滲裂解法

7.2.5組合制備方法

7.2.6功能梯度超高溫陶瓷復合材料

7.3超高溫陶瓷涂層

7.4短纖維增強超高溫陶瓷基復合材料

7.5混雜基超高溫陶瓷復合材料

7.6總結與展望

參考文獻

第8章二硼化鋯基超高溫陶瓷的力學性能

8.1引言

8.2室溫力學性能

8.2.1ZrB2

8.2.2添加SiC的ZrB2

8.2.3添加二硅化物的ZrB2

8.2.4ZrB2-MeSi2-SiC

8.3高溫力學性能

8.3.1ZrB2基陶瓷彈性模量

8.3.2強度和斷裂韌性

8.4結束語

參考文獻

第9章ZrB2和HfB2陶瓷的熱導率

9.1簡介

9.2ZrB2和HfB2陶瓷的導熱

9.2.1純ZrB2陶瓷

9.2.2添加固溶劑的ZrB2

9.2.3純HfB2陶瓷

9.2.4關于純ZrB2和HfB2的結論

9.3ZrB2和HfB2復合材料

9.3.1ZrB2復合材料的熱導率

9.3.2HfB2復合材料的熱導率

9.3.3關于復合材料的結論

9.4電子和聲子對熱導率的貢獻

9.4.1ZrB2和HfB2

9.4.2添加SiC的ZrB2和HfB2復合材料

9.4.3關于ke和kp研究的結論

9.5結論

參考文獻

第10章超高溫陶瓷變形行為及硬度隨溫度的變化

10.1引言

10.2彈性性質

10.3硬度

10.4硬度和屈服強度

10.5形變機制圖

10.6位錯滑移的晶格阻力

10.7由其他障礙物控制的位錯滑移

10.8蠕變變形

10.9碳化物和硼化物變形的比較

10.10總結

參考文獻

第11章超高溫陶瓷材料在高超聲速氣流環(huán)境中氧化行為的模擬與評價

11.1引言

11.2氧化模型

11.3超高溫陶瓷在模擬高超聲速飛行條件下的氧化行為

11.4模型預測結果與尖銳前緣實驗的對比

11.5超高溫陶瓷在其他測試方法中的氧化行為

11.5.1電弧加熱氧化測試方法

11.5.2激光測試方法

11.5.3氧乙炔焰測試方法

11.6總結

參考文獻

第12章鉭的碳化物：組織結構與變形特性

12.1鉭的碳化物晶體學

12.2鉭的碳化物的微觀結構

12.3鉭的碳化物的力學性質

12.3.1彈性性質

12.3.2TaC的塑性性質

12.3.3韌脆轉變

12.3.4蠕變

12.3.5鉭的碳化物的硬度

12.3.6強度

12.3.7斷裂韌性

12.3.8Ta2C的塑性

12.4總結

致謝

參考文獻

第13章TiB2

13.1引言

13.2相圖、晶體結構和化學鍵

13.3TiB2粉體的合成

13.4過渡族金屬硼化物的致密化行為

13.4.1無壓燒結

13.4.2熱壓燒結

13.4.3反應制備

13.4.4放電等離子燒結

13.5TiB2的室溫和高溫力學性能

13.5.1硬度

13.5.2彈性模量

13.5.3彎曲強度

13.5.4抗熱震性能

13.6TiB2的物理性能和抗氧化性能

13.6.1熱膨脹系數和熱導率

13.6.2物理性能對TiB2抗熱震性能的影響

13.7TiB2的抗氧化性能

13.8TiB2的摩擦學性能

13.8.1TiB2基塊體陶瓷的摩擦磨損性能

13.8.2TiB2涂層的摩擦性能

13.9TiB2陶瓷的應用

13.10結論

參考文獻

第14章第四副族的碳化物和氮化物

14.1背景

14.2第四副族碳化物

14.3制備與工藝

14.4力學和物理性能

14.5超高溫陶瓷碳化物及氮化物的氧化

14.6超高溫陶瓷碳化物的氧化

14.7超高溫陶瓷氮化物

14.8制備、擴散和相形成

14.9力學和物理性能

14.10氮化物的氧化

14.11結論與未來研究

致謝

參考文獻

第15章超高溫陶瓷和MAX相的核應用

15.1未來的核反應堆

15.2核陶瓷的現狀

15.3未來的核陶瓷

15.4非氧化物核燃料

15.4.1復合燃料

15.4.2惰性基體燃料

15.4.3其他燃料包覆應用

15.5其他可能的未來的裂變和聚變應用

15.6核系統的熱力學

15.7結論

參考文獻

第16章UHTC熱結構：表征、設計和地面/飛行試驗

16.1引言

16.2熱防護系統：原理樣件和試驗構件

16.3鼻錐帽樣件的等離子燒蝕試驗

16.4EXPERT計劃：計算流體力學軟件模擬計算和等離子

風洞試驗驗證

16.5“SHARK”驗證器飛行試驗

16.6后續(xù)研究

參考文獻

" 2100433B

超高溫陶瓷是指具有超高熔點（大于3000℃）、高硬度、高穩(wěn)定性及良好高溫強度的一類陶瓷材料。由于其優(yōu)良的性能，超高溫陶瓷在極端服役環(huán)境下具有很好的潛在應用價值，如高超聲速飛行器、大氣層再入航天器等裝備的鼻錐和翼前緣部分。

本書對超高溫陶瓷研究的發(fā)展歷史及最新前沿進行了全面而詳細的介紹。其內容主要針對硼化物超高溫陶瓷的發(fā)展歷史，合成與加工，力學及熱學性能以及服役模擬研究進行介紹。另外，對其他一些超高溫陶瓷（如鉭的碳化物）、超高溫陶瓷的其他應用（核能領域的應用）及超高溫陶瓷構件的測試也有詳細的介紹。本書既適合超高溫陶瓷領域研究人員學習，也適合航空航天、核能及其他領域工程技術人員參考。

極端溫度注意收看氣象預報和氣象指數等級預報

為了讓人們的身體更健康、生活更幸福美滿。各級氣臺站每天發(fā)布6～72 小時的短時、短期甚至更長時段的天氣預警、預報。不少氣象臺站每天通過電視、電話（12121）、手機短信等媒介進行發(fā)布。圍繞人體舒適和健康需求，氣象專家們研制了人體舒適度、紫外線強度、空氣質量、戶外晨練、體感溫度等許多氣象指數，把影響人們生活的氣象要素分成1～7 個等級。

極端溫度科學利用現代化家用設備

家用電器為人們的消暑和御冷提供了非常優(yōu)越的條件，但是要適度，對溫度調節(jié)要適宜。在室內安裝空調設備，溫度要在25～27℃，濕度30%～40%為適宜。過高過低都會對人的健康造成傷害 。

極端溫度合理安排衣食住行

在春夏秋冬四個季節(jié)中，人體對氣象條件的要求是不同的。在極端高（低）溫出現時，會使人產生心理上的極度緊張，使人感到煩躁、頭痛、頭暈、血壓增高、胃腸功能紊亂，有的出現全身微血管收縮，供血減少而乏困，這就需要合理安排衣食住行。因此，人們一定要遵循氣候變化的規(guī)律，學會根據天氣預報的冷暖趨勢，科學安排自身的飲食起居，防御極端氣候事件帶來的氣象災害，注意隔熱、通風，調節(jié)小氣候以達到人感舒適為止度 。

內容簡介

本書系統論述了硼化物基超高溫陶瓷材料的制備方法及其強度計算，包括基本理論、力學原理、分析方法及工程應用等。作為失效學體系的理論之一，在吸取前人研究成果的基礎上，對超高溫陶瓷材料的斷裂失效行為進行研究。

本書共7章，主要內容包括硼化物基超高溫陶瓷材料的研究進展情況，硼化物基超高溫陶瓷材料制備工藝及方法，以及針對不同成分的超高溫陶瓷材料斷裂失效的研究。

本書可作為從事固體力學研究的科技工作者及從事超高溫陶瓷材料斷裂失效研究的工程師使用和參考，也可作為力學專業(yè)本科生和研究生的參考書。

目錄

前言

第1章 概述

1.1 引言

1.2 脆性破壞特征

1.3 斷裂力學的研究對象

1.4 斷裂力學的分類

1.5 斷裂力學的發(fā)展

1.6 超高溫陶瓷材料斷裂失效行為概述

第2章 ZrB2-SiC注漿成型及燒結研究

2.1 引言

2.2 試驗過程和方法

2.3 ZrB2-SiC陶瓷性能研究

2.4 結論

第3章 ZrB2粉體的制備

3.1 引言

3.2 試驗原料和方法

3.3 試驗內容

3.4 試驗結果分析

3.5 結論

第4章 ZrB2-SiC層狀陶瓷的制備及熱力學性能分析

4.1 引言

4.2 層狀結構陶瓷材料進展

4.3 材料及試驗方法

4.4 試驗結果分析

4.5 本章小結

第5章 ZrB2-SiC復合陶瓷的制備及斷裂失效分析

5.1 引言

5.2 ZrB2-SiC復合陶瓷進展

5.3 試驗內容與方法

5.4 實驗結果分析

5.5 本章小結

第6章 硼化物基超高溫陶瓷斷裂數值模擬

6.1 引言

6.2 超高溫陶瓷材料氧化燒蝕研究現狀

6.3 理論基礎和研究方法

6.4 超高聲速飛行器翼緣熱沖擊模擬仿真

6.5 本章小結

第7章 超高溫陶瓷材料微觀結構對晶間殘余應力的影響

7.1 引言

7.2 超高溫陶瓷材料宏觀熱傳導與熱應力分析

7.3 超高溫陶瓷材料晶間殘余應力試驗分析

7.4 微量顆粒對超高溫陶瓷材料晶間殘余應力仿真分析

7.5 內聚力模型對ZrB2-SiC晶界建模

7.6 SiC顆粒與ZrB2基熱不匹配分析

7.7 本章小結

參考文獻 2100433B