梯度分布多层SiC/TaC陶瓷复合界面改性C/C复合材料的微观结构及纳米压痕研究

材料研究学报, 2015, 29(11): 821-828.

梯度分布多层SiC/TaC陶瓷复合界面改性C/C复合材料的微观结构及纳米压痕研究

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

基金项目: 国家重点基础研究发展计划项目2011CB605805资助.Supported by National Key Basic Research and Development Program of China No.2011CB605805.

关键词：复合材料 , 多层陶瓷复合界面 , 纳米压痕 , 梯度 , 微观结构

Microstructure and Nano-indentation of C/C Composites Modified with Multi-interlayers of SiC/TaC Ceramics Gradient Distribution

Keywords： composites , multi-interlayer , nano-indentation , gradient , microstructure

用化学气相渗透(CVI)工艺,控制反应气体的流动方向制备出陶瓷相呈梯度分布的多层SiC/TaC陶瓷复合界面改性C/C复合材料.结果表明,沿着C/C复合材料厚度方向SiC/TaC陶瓷相的含量迅速减少,界面厚度卜降,界面结构则从多层SiC/TaC层状界面(Ⅰ区)转变为团簇状SiC/TaC陶瓷复相界面(Ⅱ区)和单层TaC陶瓷界面(Ⅲ区).在Ⅰ区,多层SiC/TaC陶瓷复合界面由SiC层(i层)、TaC层(ii层)、镶嵌有SiC颗粒的TaC复相层(iii层)、镶嵌有TaC相的SiC复相层(iv层)以及TaC层(v层)等五个子界面层组成.在Ⅱ区,陶瓷相不再以层状形式包覆,而是呈团簇状生长在炭纤维表面.本文还探讨了多层SiC/TaC陶瓷复合界面的纳米压痕硬度和杨氏模量的分布.

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