反应熔渗法制备C/C - SiC - ZrC复合材料的组织结构及力学性能

作者：徐一溪; 易茂中; 王喜云; 周哲^*

来源：材料保护, 2019, 52(09): 88-94.

DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2019.09.015

• 反应熔渗法
• C/C-SiC-ZrC复合材料
• SiC-ZrC衍生层
• 抗弯强度

在C/C复合坯体中掺杂SiC、ZrC等可显著提高其高温抗氧化性。以Zr-Si混合粉末为熔渗剂,密度为1.6 g/cm3的多孔C/C为复合坯体,采用反应熔渗法(RMI)制备C/C-SiC-ZrC复合材料,研究了复合材料的组织结构、物相组成及力学性能,并对复合材料组织结构的形成机理进行了分析。结果表明:熔渗剂中Zr含量不同时,制备的复合材料均主要由C,ZrC和SiC相组成;随熔渗剂中Zr含量由15%增加到45%,制备的复合材料中SiC含量逐渐降低,熔渗剂中Zr含量为30%时复合材料中ZrC含量最高;C/C复合坯体内的孔隙被反应生成的ZrC相及SiC相充分填充,C/C-SiC-ZrC复合材料表面均出现一层较致密的SiC-ZrC衍生层;ZrC与C和SiC均有良好的界面结合状态,在ZrC颗粒长大和粗化过程中,形成了部分含内嵌SiC晶粒的较大ZrC颗粒;其中采用5号渗剂(Zr30Si50C20)制备的复合材料抗弯强度达到最大值180.6 MPa,表面出现厚度约128.9μm SiC-ZrC衍生层。

• 单位
  中南大学; 粉末冶金国家重点实验室