毕业论文--先驱体C-SiC陶瓷基复合材料的力学性能测试与分析

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1、湖南涉外经济学院学士学位论文先驱体C/SiC陶瓷基复合材料的力学性能测试与分析作者姓名：成锋学科专业：材料成型及控制工程所在系部：机械工程学部指导老师：陈红梅湖南涉外经济学院2011年4月分类号VDC密级学士学位论文先驱体C/SiC陶瓷基复合材料的力学性能测试与分析themechanicalpropertiestestandcharacterizationoftheceramicmatrixcompositespioneerbodyC/SiC作者姓名：成锋学科专业：材料成型及控制工程所在系部：机械

2、工程学部指导老师：陈红梅论文答辩日期答辩委员会主席湖南涉外经济学院年月关于学位论文使用授权说明本人了解湖南涉外经济学院有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名：导师签名日期：年月日摘要陶瓷材料作为一种结构材料，因其具有高强度、高硬度、耐磨损、耐高温和抗腐蚀等优异性能，且能应用于某些高温和苛刻环境中，被誉为“面向21世纪的新

3、材料”，受到了越来越多的关注。本文首先介绍了几种SiC陶瓷基复合材料，包括颗粒弥散复相SiC陶瓷基复合材料﹑纤维补强SiC陶瓷基复合材料和晶须补强SiC陶瓷基复合材料，还介绍了多种SiC陶瓷基复合材料的制备工艺，其中重点叙述了用先驱体浸渍裂解法制备C／SiC复合材料。然后用实验的方法对先驱体C/SiC陶瓷基复合材料进行了研究，包括实验用原材料﹑实验技术路线和分析表征方法，其中的重点是力学性能的测试，通过测试和计算，得出了先驱体C/SiC陶瓷基复合材料不仅具有较高的弯曲强度和剪切强度，而且具有优异的

4、断裂韧性和类似金属材料的断裂特征的结论。最后分析了碳纤维热处理对碳纤维强度和C／SiC复合材料力学性能的影响，其中包括热处理对碳纤维强度的影响和碳纤维热处理对C／SiC复合材料力学性能的影响，并得出了两个结论：一，在600～1200℃温度区间，热处理温度越高，纤维强度保留率越低，当熟处理温度为1200℃时．强度保帘率降低为7957％。1400℃热处理有助于纤维微观结构规整化，减少纤维表面缺陷，纤维强度保留率提高为8817％。二，纤维热处理降低了纤维表面活性，弱化了复合材料界面结合，有助于复合材料力

5、学性能提高。当热处理温度低于1200℃时，复合材料的力学性能提高幅度不大；热处理温度为1400℃时，所制备复合材料界面结合适中，复合材料弯曲强度达到52738MPa，断裂韧性为17．59MPamm，碳纤维表面沟纹弥合及缺陷减少是C／SiC复合材料性能提高的主要原因。删除本抄袭内容关键词：SiC陶瓷基复合材料，先驱体浸渍裂解法，力学性能的测试与分析，碳纤维热处理，力学性能的影响目录目录5第一章绪论61.1SiC陶瓷61.2SiC陶瓷基复合材料81.2.1颗粒弥散复相SiC陶瓷基复合材料81.2.2纤

6、维补强SIC陶瓷基复合材料91.2.3晶须补强SiC陶瓷基复合材料101.3SiC陶瓷基复合材料的制备工艺101.3.1粉末冶金注射成型(PIM)[20]101.3.2化学气相沉积法(CVD)[21]111.3.3化学气相渗透法(CVI)[24]121.3.4热等静压工艺(HIP)[25]121.3.5自蔓延高温合成(SHS)[31][32]131.3.6先驱体浸渍裂解法（PIP）[36][37]141.4先驱体浸渍裂解法制备C／SiC复合材料141.4.1先驱体浸渍裂解法的特点151.4.2先驱

7、体PCS裂解转化过程151.4.3先驱体浸渍裂解法的应用16第二章实验与研究方法182.1实验用原材料182.1.1增强纤维182.1.2陶瓷先驱体182.1.3其它材料182.2PIP法制备2D与3DCf/SiC复合材料的工艺过程192.3Cf//SiC复合材料性能测试192.3.1力学性能测试——弯曲强度和剪切强度192.3.2断裂韧性202.4显微组织结构表征20第三章先驱体C/SiC陶瓷基复合材料的力学性能测试与结果分析21第四章结论27参考文献28第一章绪论碳化硅具有良好的高温性能、抗蠕

8、变性能和低的热膨胀系数，使之成为航空航天器热结构材料的主要候选材料，C/SiC复合材料是其中的一个重要材料体系。大量文献资料表明,C/SiC复合材料具有耐高温和抗热震性能、高耐磨性和硬度、耐化学腐蚀特性、高导热、低热膨胀系数(1×10-6～4×10-6K-1)等优异的性能，世界主要发达国家都在积极开展C/SiC陶瓷基复合材料的研究，并大大地拓宽了其应用领域。它主要应用于光学系统、空间技术、燃烧炉、燃烧器、交通工具(刹车片，阀)、能源技术(热交换)等领域[1]、。随着科学技术和现代工