利用酚醛树脂制备复杂形状碳化硅复合材料零件

复合材料学报, 2006, 23(6): 138-143. doi: 10.3321/j.issn:1000-3851.2006.06.023

利用酚醛树脂制备复杂形状碳化硅复合材料零件

崔志中 ^1, , 李涤尘 ^2, , 乔冠军 ^3, , 雷贤卿 ^4, , 侯红玲 ^5,

1.西安交通大学,机械制造系统工程国家重点实验室,西安,710049;河南科技大学机电学院,洛阳,471003

2.西安交通大学,机械制造系统工程国家重点实验室,西安,710049

3.西安交通大学,金属材料强度国家重点实验室,西安,710049

4.河南科技大学机电学院,洛阳,471003

5.西安交通大学,机械制造系统工程国家重点实验室,西安,710049;陕西理工学院,机电工程系,汉中,723003

基金项目: 国家自然科学基金(50475082) 陕西省科技攻关项目(2005K05-G3)

关键词：陶瓷 , 碳化硅 , 模具 , 快速成型 , 热解

Preparation of complex-shape SiC ceramic composites parts derived from phenolic resin template

为了解决复杂形状陶瓷构件成型难的问题,利用光固化快速成型技术,以酚醛树脂为原料,制作了陶瓷复合材料构件.用XRD分析了炭支架和陶瓷构件的物相组成; 应用TGA和SEM研究了生成炭支架的热解特性、孔道系统和陶瓷构件的微观组织结构; 建立了渗硅的反应机理模型.结果表明: 炭支架主要为酚醛树脂热解后生成的无定形碳,其残碳率为65%; 渗硅温度为1500℃时生成的陶瓷构件是由Si、SiC和C组成的致密复相陶瓷; 渗硅后如果温度升高至1650℃进行排Si, 则生成多孔复相陶瓷; 光固化树脂网格结构和淀粉结合生成的孔道系统,能够有效避免制件的破裂并有利于渗硅反应; 在1500℃温度渗硅30min得到的SiC层厚为20μm.

参考文献

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