刘伟
,
刘荣军
,
曹英斌
,
杨会永
材料导报
采用化学气相沉积工艺对短切碳纤维毡体进行界面涂层改性处理后树脂浸渍裂解得到了多孔C/C预制体,再将预制体液相硅浸渗制备了C/SiC复合材料.对比了纤维有无界面涂层对C/SiC复合材料力学性能的影响,并分析了其断裂机制.结果表明,与无界面涂层改性相比,碳毡经化学气相沉积SiC涂层改性处理后制备的C/SiC复合材料的力学性能更好,强度和模量分别提高了192％和36％.界面涂层增强了纤维的抗硅化效果是C/SiC复合材料力学性能提高的主要原因,但同时复合材料也呈现出脆性断裂模式.
关键词:
化学气相沉积
,
界面涂层
,
液相硅浸渗
,
C/SiC
刘伟
,
刘荣军
,
曹英斌
,
杨会永
玻璃钢/复合材料
建立了C/C预制体孔隙率与C/SiC复合材料组成的关系模型,并通过表征不同孔隙率的C/C预制体气相硅浸渗制备的C/SiC复合材料的组成和力学性能对模型进行了验证.研究发现,实验结果与模型预测结果基本一致.随着C/C预制体孔隙率的增大,C/SiC复合材料的密度出现先上升后下降的规律,力学性能也遵从同样的规律.XRD分析和相含量测试结果均表明复合材料的相含量与模型预测结果基本一致.实验结果与模型预测结果产生偏差的主要原因是裂解碳反应不完全.
关键词:
C/C
,
C/SiC
,
孔隙率
,
模型
,
气相硅浸渗
杨会永
,
刘荣军
,
周新贵
,
曹英斌
材料导报
阐述了目前常用的3大类基片材料,即塑料基、金属基和陶瓷基材料,比较了3类材料的性能,得出了陶瓷基材料是综合性能较好的基片材料的结论,并比较了目前陶瓷基片材料中的Al2O3、AlN、BeO、SiC的性能,认为SiC作为基片材料具有良好的发展前景；针对单相SiC陶瓷固有脆性导致难以大尺寸成型的问题,提出了使用C/SiC复合材料制备基片材料的可能性,并综述了C/SiC复合材料的制备工艺,比较了3种工艺(PIP、CVI、LSI)所制备的材料的性能,认为液相渗硅(LSI)C/SiC复合材料制备大尺寸封装基片材料是未来最具前景的发展方向.
关键词:
基片材料
,
C/SiC复合材料
,
电子封装
刘荣军
,
曹英斌
,
龙宪海
,
杨会永
,
曹宇
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151228.002
界面改性涂层对调节复合材料的力学性能起到重要作用。特别是在气相渗硅(GSI)制备 Cf/SiC复合材料时,合适的界面改性涂层一方面保护C纤维不受 Si反应侵蚀,另一方面调节 C 纤维和 SiC 基体的界面结合状况。通过在3D-C纤维预制件中制备先驱体浸渍-裂解(PIP)SiC涂层来进行界面改性,研究了 PIP-SiC涂层对 GSI Cf/SiC复合材料力学性能的影响。结果表明：无涂层改性的 GSI Cf/SiC复合材料力学性能较差,呈现脆性断裂特征,其弯曲强度、弯曲模量和断裂韧性分别为87.6 MPa、56.9 GPa 和2.1 MPa·m1/2。具有 PIP-SiC 界面改性涂层的Cf/SiC复合材料力学性能得到改善,PIP-SiC涂层改性后,GSI Cf/SiC 复合材料的弯曲强度、弯曲模量和断裂韧性随着PIP-SiC周期数的增加而降低,PIP-SiC为1个周期制备的 GSI Cf/SiC复合材料的力学性能最高,其弯曲强度、弯曲模量、断裂韧性分别为185.2 MPa、91.1 GPa 和5.5 MPa·m1/2。PIP-SiC 界面改性涂层的作用机制主要体现在载荷传递和“阻挡”Si的侵蚀2个方面。
关键词:
先驱体浸渍-裂解
,
SiC
,
界面改性
,
气相渗硅
,
Cf/SiC
