焦健
,
史一宁
,
邱海鹏
,
孙明
,
李秀倩
,
罗京华
功能材料
连续碳纤维增强碳化硅(Cf/SiC)复合材料以其耐高温、高强度、低密度等特性已成为新一代航空发动机高温部件的首选材料.采用聚合物浸渍裂解法(PIP)成功制备出适用于航空发动机高温部件的Cf/SiC复合材料,其密度为1.83g/cm3.在发动机典型工作温度1200℃条件下,通过本工艺制备Cf/SiC材料的弯曲强度高达712MPa,略高于材料的室温弯曲强度(641MPa).这一现象可能由碳纤维在冷却过程中产生的残余应力引起.此外,在温度为1200℃、加载压力120MPa的条件下,材料的稳态高温蠕变速率为2.08×10-3%/h,基体开裂和界面滑动可能是材料宏观变形的主要原因.
关键词:
聚合物浸渍裂解法
,
Cf/SiC复合材料
,
高温
,
力学性能
解静
,
李克智
,
付前刚
,
李贺军
,
姚西媛
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12450
以有机ZrC、ZrB2前驱体和聚碳硅烷的混合溶液为浸渍前驱体,利用聚合物浸渍裂解法(PIP)制备了C/C-ZrC-SiC-ZrB2复合材料,并对材料的微观形貌、弯曲和烧蚀性能进行了研究.研究结果表明:利用该方法可制备出陶瓷相填充充分且分布均匀的C/C-ZrC-SiC-ZrB2复合材料.材料的弯曲强度为126.31 MPa,断面有大量的纤维束拔出,表现出良好的假塑性断裂模式.经过120 s氧-乙炔烧蚀,材料无明显烧蚀,其线烧蚀率和质量烧蚀率分别为-2.50× 10-4 mm/s和-1.33× 10-4 g/s.在材料表面不同区域形成不同的保护层,不仅能够降低氧气和热流向材料内部扩散,还具有弥补缺陷的作用,使材料表现出优异的抗烧蚀性能.
关键词:
聚合物浸渍裂解法
,
C/C-ZrC-SiC-ZrB2复合材料
,
力学性能
,
烧蚀
