硅含量对C/C-SiC复合材料性能的影响

材料工程, 2007, (9): 47-50. doi: 10.3969/j.issn.1001-4381.2007.09.011

硅含量对C/C-SiC复合材料性能的影响

王秀飞 ^1, , 黄启忠 ^2, , 苏哲安 ^3, , 杨鑫 ^4, , 吴才成 ^5, , 宁克焱 ^6,

1.中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙410083

2.中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙410083

3.中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙410083

4.中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙410083

5.中国北方车辆研究所,车辆传动国家重点实验室,北京100072

6.中国北方车辆研究所,车辆传动国家重点实验室,北京100072

基金项目: 国家重点实验室基金(51457030105 QT7106) 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2006CB600901)

关键词： C/C-SiC复合材料 , 硅化 , 弯曲强度 , 石墨化度

Effects of Si Content on Mechanical Properties of C/C-SiC Composites

以炭布、环氧树脂和硅粉为原料,采用温压-原位反应法制备了炭纤维增强的碳化硅复合材料(2D C/C-SiC),考察了硅粉含量对材料结构和性能的影响.实验结果表明:随着硅粉含量的增加, 材料的密度和石墨化度呈明显增加的趋势,材料的相对密度却逐渐减小,材料的弯曲强度呈现下降的趋势,但对剪切强度影响不大.在2100℃硅化处理后,材料的石墨化度由未添加硅时的21.7%增大为添加35%(质量分数,下同)时的45.2%,添加的硅与炭纤维和树脂炭反应后形成了SiC,沿炭纤维分布,材料中均不再含有自由的硅单质;当硅含量达到30%以上时,在纤维周围还有一些富碳的SiC颗粒存在.

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