成型压力对SiCnf增韧SiC陶瓷基复合材料微观结构和性能的影响

作者：侯红臣; 郑旭鹏; 楼永伟; 程伟强; 陈建军^*

来源：人工晶体学报, 2021, 50(08): 1525-1533.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.20210707.002

• SiC纳米纤维
• 成型压力
• 前驱体浸渍裂解
• 反应熔渗
• 碳化硅陶瓷基复合材料

研究采用不同成型压力制备不同体积分数的SiC纳米纤维预制体,并通过前驱体浸渍裂解和反应熔渗联用工艺制备了SiC纳米纤维增韧SiC陶瓷基复合材料。研究了成型压力对SiC陶瓷基复合材料结构和性能的影响。结果表明,通过模压成型可实现高体积分数的SiC纳米纤维预制体的制备。当成型压力为40 MPa时,预制体SiC纳米纤维体积分数高达22.13%,但过高的成型压力也会导致SiC纳米纤维断裂。相较于单一前驱体浸渍裂解工艺,采用前驱体浸渍裂解和反应熔渗联用工艺制备的复合材料孔隙率显著降低,材料平均孔隙率从14.19%降至1.43%。当成型压力为30 MPa时,复合材料中游离硅含量低且SiC纳米纤维断裂少,材料抗弯强度和断裂韧性分别达到最大值178 MPa和21.6 MPa·m1/2。

• 单位
  浙江理工大学