袁钦
,
宋永才
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160119
连续SiC纤维最主要的制备方法是先驱体转化法,目前已发展到第三代,它主要作为SiC基复合材料(SiCf/SiC)的增强体.SiCf/SiC具有优异的耐高温、抗氧化和高温抗蠕变性,及其在中子辐照条件下的低放射性,成为高温、辐射等苛刻条件下结构部件的优先候选材料.本文首先对国内外SiC纤维的发展,尤其是对第三代SiC纤维的不同制备思路和特征进行了介绍.然后,对SiCf/SiC制备工艺和性能的进展进行了综述,突出了制备工艺创新与SiC纤维发展的关系.最后,对近几年SiCf/SiC在高性能航空发动机、聚变反应堆领域的应用进展进行了总结,并对国内连续SiC纤维和SiCf/SiC复合材料的发展进行了展望.
关键词:
SiC纤维
,
SiCf/SiC
,
先驱体转化法
,
综述
袁钦
,
宋永才
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160066
研究了SiCO(Al)纤维向SiC(Al)纤维的高温转化过程,并研究了纤维中SiCxOy相的分解特征及不同高温处理方式对纤维结构和烧结致密化的影响.结果表明:纤维中SiCxOy相分解的温度范围为1430～1850℃,当采用连续处理方式处理,即使在1800℃下,纤维芯部SiCxOy相未能彻底分解,且快速分解速率导致纤维中形成粗大结晶颗粒和气孔,无法得到致密的高结晶结构.而在静态条件下处理,可以提高SiCxOy相分解程度.1650℃下保温处理1h后可以完全脱除SiCxOy相,同时保持晶粒均匀.再经过1900℃烧结,即可制得呈致密高结晶结构SiC(Al)纤维.
关键词:
SiCO(Al)纤维
,
SiC(Al)纤维
,
SiCxOy相
,
β-SiC
,
致密化
袁钦
,
宋永才
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150402
采用不同Al含量的聚铝碳硅烷(PACS)为先驱体,通过不同的PACS纤维不熔化方法调节O引入量,制备了具有不同Al和O含量的连续SiAlCO纤维.研究了SiAlCO纤维经高温处理转变为Si(A1)C纤维过程中,Al、O含量对SiCxOy相分解、β-SiC结晶生长和微观形貌的影响.结果表明:纤维中SiCxOy相的分解温度区间为1300～1700℃,与A1、O含量基本无关;提高Al含量可减少纤维在高温下表面形成粗大SiC结晶颗粒和相互连通的气孔,并且对1700℃以上p-SiC结晶生长的抑制作用增强,有利于烧结致密化;利用纤维中O元素,以放出CO或CO2方式脱除富余C,但O含量过高导致气体逸出时产生较大孔洞,不利于烧结致密化.当A1和O含量分别约为0.6wt％和9wt％时,SiAlCO纤维经高温处理后能得到具有较大β-SiC晶粒尺寸的致密化Si(Al)C纤维.
关键词:
SiAlCO纤维
,
SiCxOy相分解
,
β-SiC
,
致密化
,
Si(Al)C纤维
