碳化硅纤维毡增强陶瓷基复合材料的制备与性能

《碳化硅纤维毡增强陶瓷基复合材料的制备与性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、垒巨基Q堕垒竖!!鱼垒!凹垒丛坐E垒垦工型基!丛鱼!曼曼塑丛QLQ鱼∑j皇壅王主三曼苎!；lliiil!至三釜．一碳化硅纤维毡增强陶瓷基复合材料的制备与性能PreparationandPropertyofSiliconCarbideFiberFeltReinforcedCeramicMatrixComposite南通大学许然季涛苏州赛力菲陶纤有限公司张博马小民田秀梅[摘要】陶瓷基复合材料具有高强高模、高温抗氧化和耐化学稳定性等特点，是新一代先进复合材料的研究热点之一。介绍了以聚碳硅烷不熔化纤维为原料制备碳化硅纤维毡的方法和陶瓷基复合材料的制备工艺；阐述了陶瓷基复合材料的性能测试方法

2、，并分析了气孔率对陶瓷基复合材料力学性能的影响。关键词：聚碳硅烷不熔化纤维碳化硅纤维毡陶瓷基复合材料气孔率【ABSTRACTJCeramicmatrixcompositewithhighstrength，highmodulus，hightemperatureoxidationresis-tanceandchemicalstabilityisoneoftheresearchhotspotsinthenewgenerationofadvancedcomposites．Thearticleintroducesthepreparationmethodsofsiliconcarbidefib

3、erfeltandceramicmatrixcomposites，expoundestheper·formancetestmethodsofceramicmatrixcomposites，andanalyzestheeffectofporosityonthemechanicalbehaviorofceramicmatrixcomposites．Keywords：PoIvcarbosilanecuredfiberSiliconcarbidefiberfeltCeramicmatrixcompositePorosityDoI：10。16080／j．issnl671．833x．2015。

4、S2．057碳化硅(SiC)纤维具有高强高模、低密度、高温抗氧化、耐腐蚀、耐辐照等优点，且与树脂、金属、陶瓷的适应性良好，是纤维增强树脂(FRP)、纤维增强金属(FRM)、纤维增强陶瓷(FRC)复合材料的优异增强材料，由它增强的金属基、陶瓷基复合材料已用于制造航天飞机部件、高性能发动机等高温结构材料Ill。SiC纤维及其复合材料的研究与开发在20世纪80年代初正式开始【2】，30多年来碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(sic／SiC)已经引起国际广泛关注，法国、美国和日本等国家已经对此进行过系统的研究。由于SiC纤维原材料的限制、成本高、技术难度大等原因，我国SiC／SiC复合材

5、料的研究始于20世纪90年代中期，经过10余年的努力已经达到国际领先水平p】。特别是近年来，随着SiC纤维性能不断提高、新技术不断涌现，SiC／SiC复合材料的研究也更受关注【4】。目前，SiC／SiC复合材料都是以连续碳化硅纤维编织件作为增强相来制备，碳化硅纤维的成本较高、编织技术要求高，不利于SiC／SiC复合材料的推广应用，而碳化硅纤维毡增强陶瓷基复合材料制备工艺简单、生产成本低廉、加工周期短。本文主要研究SiC／SiC复合材料的制备工艺，分析SiC／SiC复合材料的性能特点。1材料与方法1．1试验原料·聚碳硅烷不熔化纤维(通用级，苏州赛力菲陶纤有限公司)；·聚碳硅烷(复合级

6、，苏州赛力菲陶纤有限公司)；二甲苯(AR级，无锡市晶科化工有限公司)；·丙烷(纯度≥99．99％，苏州成功气体有限公司)；·氮气(纯度≥99．999％，苏州金宏气体有限公司)。1．2试验设备与测试仪器·制毡设备(自制)；·高温箱式炉(1300℃，南京大学仪器制造厂)；·浸渍炉(自制)；电子分析天平(ES—E210B，天津市德安特传感技术有限公司)；·超声波清洗机(SB—IOOD，宁波新芝生物科技股份有限公司)；-真空烘箱(DZF6050，昆山朗泰特种钢有限公司)；红外光谱仪(FF—IR200，美国ThermoNicolet)；·万能材料试验机(AGS—X，日本岛津公司)。1．3碳化

7、硅纤维毡的制备与表征1．3．1碳化硅纤维毡的制备(1)湿法沉积制备聚碳硅烷不熔化纤维毡(PCS)。将聚碳硅烷不熔化纤维均匀切成长5-8cm的短纤维，充分分散，采用造纸技术使纤维湿法成型，再经烘干固化，即可制得不同体积密度的聚碳硅烷不熔化纤维毡。(2)针刺法制备聚碳硅烷不熔化纤维毡。将聚碳硅烷不熔化纤维均匀切成长40～60cm的短纤维，经过分散、铺网成胎、针刺，即可得聚碳硅烷不熔化纤维毡。(3)碳化硅纤维毡的烧结。将制得的不熔化纤维毡放入气氛保护箱式电炉2015年增刊s