连续sic纤维增强ti600复合材料的制备

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1、摘要钛基复合材料(1啪)将钛合金的塑性与增强体SiC纤维的优越承载能力相结合，表现出良好的性能；使其即使在600～800"C的高温下，仍具有卓越的强度、韧度、刚度和蠕变抗力．TMC因其高的比强度和比模量以及极佳的疲劳和蠕变性能，优异的高温性能及耐蚀性能而倍受瞩目，在航空航天工业中有着广泛的应用前景。该实验以国产SiC纤维为增强体，制备SiC／Ti600复合材料，作为对比，还制备了si刚T卜6A卜4v复合材料。结果表明，采用40W／1h的反溅射工艺。800W／2．OPa／2．Oh+800W／3．OPa／8．Oh的

2、溅射工艺使得涂层和纤维结合较好，得到厚度均匀的钛合金涂层，具有纳米晶粒。并且该工艺的沉积速率也满足实验要求。利用s叫、EDS以及XRD等分析手段，比较研究了SiC／Ti600、sic／Ti-6A1．4V和SiC／C／Ti一6A卜4v复合材料的界面反应产物。探讨了SiC／Ti600复合材料拉伸强度低的原因。研究表明，SiC／Ti600和SiC／Ti一6A卜“的界面反应产物基本一样，为TiC、Ti；Si，、Ti。SiC。等i由于siC／c／Ti一6Al_4V的SiC纤维含有碳涂层，界面反应产物仅为TiC。根据界面反

3、应产物的生长动力学计算得到了sic／Ti600、Sic／Ti一6AI一4V和SiC／Ti一6AI一4v三种复合材料的反应动力学参数瓜和矿。表明SiC／Ti600复合材料相对于SiC／Ti-6A卜4v和SiC／C／Ti一6A卜4v复合材料有更好的界面稳定性。但是实验制备出的SiC／Ti600复合材料纵向拉伸强度很低。国产SiC纤维性能差是其主要原因，基体脆性和裂纹以及制备过程中纤维的损伤也是拉伸强度不高的原因。研究结果对进一步研究SiC／Ti复合材料有一定的借鉴作用。关键词：钛基复合材料；SiC纤维；制备；涂层；

4、界面反应Abstracl：Thecontinuoussiliconcarbidefiber(sic)reinforcedtitaniummatrixcomposites(TMC)makefulluseofconstitutivepropertiessuchashigherstrengthandtoughnessofsiliconcarbidefiber,plasticityandmoldabilityoftitaniummatrix．TheseallraRkeitke印betterfatigueandcreep

5、resistanceatelevatedtemperatureupto600～800℃．1MChasattractedconsiderableinterestasmaterialsforcomponentsinelevatedtemperatureaerospaceandgasturbineapplicationsbecauseofhigherspecifictenacityandmodulus，outstandingfatigueandcreepproperties，wonderfulelevatedtemp

6、eraturepropertyanderosionresistance．Thewayofmatrix-coatedfiberWasUSedtomanufacturethecompositeofTi600reinforcedwiththedomesticSiCfiber．Forcomparison,theSiC厂11．6Al-4Vwasalsoprepared．Undertheconditionsof40w／lhforcleaningthefiberand800W／2．OPa／2．Oh+800W／3．OPa／8．

7、0hforsputteringthematrixalloy晰mfasterdepositrate，thenanograinedTi600andTi·6A1．4ValloysWeredepositedontotheSiCfiberwithexellentbondingbetweenfiberandcoating，homogeneousthicknessandchamicalcomposition．TheinterfacialreactionofthecompositesWasinvestigatedbymeans

8、ofscanningelectronmicroscope(SEM)，X-raydiffraction。iRD)andenergydispersiveX·rayspectrometer(EDS)andtheeffectonthetensilepropertywasdiscussed．11硷interfacialteagtionproductsofSiC／Ti600．SiC厂11删4Van