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利用2.5D SiC纤维预制件, 通过前驱体浸渍裂解法(PIP法)制备SiC_f/SiC复合材料, 通过在第一次浸渍浆料中加入活性Al粉和惰性颗粒SiC粉来提高浸渍效率. 研究了活性填料的加入以及纤维表面热解碳层的厚度对材料性能的影响. 结果表明, 由于Al粉在热解过程中与含碳有机小分子发生化学反应生成新的物相, 使得复合材料的力学性能得到了很大的提高, 在1200℃经过六个周期的浸渍裂解后, 复合材料的三点弯曲强度达到441MPa, 比例极限应力达到380MPa. 在200～500nm厚度范围内, 热解碳的厚度对复合材料的抗弯强度影响不明显. 复合材料的弹性模量随着热解碳层厚度的增加而降低.

关键词: SiC_f/SiC复合材料 , reactive filler , polymer infiltration and pyrolysis , mechanical properties

Al作为活性填料对前驱体法复相陶瓷性能的影响

朱云洲 , 黄政仁 , 董绍明 , 袁明 , 江东亮

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00959

采用微米级Al粉作为活性填料, SiC微粉作为惰性填料, 聚碳硅烷作为陶瓷前驱体制备SiC基复相陶瓷. 研究了热解温度和保温时间对陶瓷产率、线收缩率、力学性能以及微观结构的影响. 研究表明, 由于活性Al粉颗粒在热解过程中与含碳的有机小分子以及反应性气氛发生氮化和碳化反应, 产生体积膨胀效应, 热解陶瓷表现为小收缩、高产率, 可以满足近净尺寸成型的要求. 在1000℃热解保温1h, 线收缩率为0.08%, 陶瓷产率为99.68%, 材料的三点弯曲强度达到293MPa.

关键词: 陶瓷前驱体 , active filler , linear shrinkage , ceramic yield