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C/C-SiC-ZrC复合材料的制备及其力学性能

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