代吉祥
,
沙建军
,
张兆甫
,
李建
,
韦志强
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2014.2.013
对未处理和不同温度(600℃,900℃,1200℃和1500℃)热处理的纤维增强树脂基复合材料(CFRP)进行裂解,获得不同微裂纹和子隙分布的C/C预制体,用液硅熔渗法(LSI)制备C/C-SiC复合材料.采用单边切口梁法(SENB)测试C/C-SiC复合材料的断裂韧度,分析纤维热处理温度对C/C-SiC复合材料微观形貌和断裂韧度的影响机理.结果表明:对碳纤维进行热处理能够有效改变C/C预制体的裂纹和孔隙分布,通过液Si熔渗可以制备不同微观组织结构的C/C-SiC复合材料,经热处理纤维增强的C/C-SiC复合材料中SiC基体增多,包裹在C纤维表面且分布较为均匀,同时C/C-SiC复合材料的断裂韧度提高,经1200℃热处理的碳纤维增强的C/C-SiC复合材料断裂韧度达到7.9MPa·m1/2,与未处理的相比,断裂韧度提高了53％.
关键词:
C/C-SiC复合材料
,
热处理
,
微观结构
,
断裂韧度
代吉祥
,
沙建军
,
王永昌
,
王守豪
稀有金属材料与工程
利用浆料浸渗技术将纳米ZrC粒子引入到CFRP先驱体中,裂解CFRP获得C/C-ZrC多孔体,然后采用液硅熔渗反应工艺制备了C/C-SiC-ZrC复合材料.使用SEM和XRD对材料微观形貌和组织进行了观察与分析.采用三点弯曲和单边缺口梁法(SENB)对C/C-SiC-ZrC复合材料的弯曲强度和断裂韧性分别进行了测试.结果表明:采用浆料浸渗技术可以将纳米ZrC粒子均匀的弥散在C/C-ZrC多孔体中,随着引入ZrC纳米粒子含量的增多,C/C-ZrC多孔体孔隙率增大.经液硅熔渗反应后,获得的C/C-SiC-ZrC复合材料具有不同微观组织结构.力学性能测试发现,当纳米ZrC粒子含量为5％(质量分数)时,复合材料弯曲强度和断裂韧性达到了最大值;当ZrC粒子含量超过5％时,其弯曲强度和断裂韧性有所下降,表明适量纳米ZrC粒子的引入,可以改善C/C-SiC-ZrC复合材料的力学性能.
关键词:
浆料浸渍
,
液硅熔渗
,
C/C-SiC-ZrC
,
微观结构
,
力学性能
