资源描述：
《热压工艺对sio2fsio2复合材料结构与力学性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、热压工艺对SiO2f/SiO2复合材料结构与力学性能的影响贾德昌周玉雷廷权(哈尔滨工业大学哈尔滨150001)文摘采用真空热压烧结工艺制备了SiO2短纤维补强增韧的SiO2玻璃陶瓷基复合材料,研究了烧结温度和保温时间对其显微结构和力学性能的影响规律。结果表明,SiO2f/SiO2复合材料的强度和韧性较石英玻璃有明显改善;延长热压保温时间、提高烧结温度,虽有利于材料致密化,但析晶量增加和纤维退化更严重,复合材料的强度和断裂韧性随之下降。关键词陶瓷基复合材料,显微结构,力学性能InfluenceofHot2Pre
2、ssingProcessonMicrostructureandMechanicalPropertiesofSiO2f/SiO2CompositesJiaDechangZhouYuLeiTingquan(HarbinInstituteofTechnologyHarbin150001)AbstractSiO2fibrereinforcedSiO2matrixcompositeswerepreparedbyvacuumhot2pressingatdifferenttempera2turesholdingtime,a
3、ndtheirmicrostructureandmechanicalpropertiesweretheninvestigated.Itwasconcludedthatflexu2ralstrengthandfracturetoughnessofthecompositesweregreatlyimprovedcomparedwiththatfusedSiO2buttendedtodecreasewithincreasingholdingtimeandsinteringtemperature.Thiscouldb
4、eprincipallyattributedtotheimpairationofSiO2fibresduetotheircrystallization.KeywordsCeramiccomposite,Microstructure,Mechanicalproperties1引言陶瓷基复合材料,研究了烧结温度和保温时间对其熔石英玻璃陶瓷基复合材料具有耐热冲击、耐显微结构和力学性能的影响规律。烧蚀、透波、抗离子云侵蚀、抗激光、抗核辐射、质轻2材料制备及试验方法等特性,是重要的航天器防热结构材料,并已在某些将切短的
5、SiO2纤维按相同的体积配比同SiO2航天器防热部件上获得重要应用,因此深受各国瞩玻璃粉末混合,在相同的热压压力下(20MPa)进行目。美国洛克希德公司生产出具有抗核辐射和抗激热压烧结,试样代号及其相应的烧结温度和保温时光的SiC或C纤维增强SiO2陶瓷基复合材料。用间见表1。SiC纤维增强的TiO2-SiO2、Al2O3纤维增强的SiO2采用排水法测定试样密度,在Instron—1186型等也具有相近性能。本文采用三种真空热压烧结工电子拉伸试验机上测定三点抗弯强度和断裂韧性。艺,制备了SiO2f(SiO2短
6、纤维)补强增韧的SiO2玻璃三点抗弯强度试样尺寸为3mm×4mm×40mm,收稿日期:1999-11-29;修回日期:2000-03-09贾德昌,1969年出生,副教授,主要从事陶瓷基复合材料和机械合金化Al基复合材料的研究工作宇航材料工艺2001年第1期—29—©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net垮距为30mm,压头移动速率为0.5mm/min。断裂3.2材料
7、的致密化情况韧性采用单边缺口梁法(SENB)测定,试样尺寸为2从图2所示三种试样的密度和相对密度的变化mm×4mm×20mm,垮距为16mm,切口宽度为0.25情况可知,本文所用烧结制度能够获得致密度相当#mm,切口深度为2mm,压头移动速率为0.05mm/高的复合材料,其相对密度均在98%以上,其中3min。试样接近完全致密。总体来看,由于在最低温度下#复合材料的物相分析在日本理学电机D/max2烧结的1试样致密度已经高达98%,所以保温时间rB型X射线衍射仪上进行,在40kV的加速电压和延长或者提高烧结温
8、度对材料致密度的影响已经非50mA的电流下,采用Cu2Kα射线以10°/min的速度常微弱。可见通过降低烧结温度、缩短保温时间,使扫描。采用扫描电子显微镜(SEM)观察断口形貌。析晶量进一步减少,同时使材料达到较高的致密度,表1试样代号及其相应的制备工艺参数以便更好地满足实际工程中抗热冲击与结构强度的Tab.1Fabricationprocessingparametersofthespecimens
