致密化温度及界面类型对SiCf/SiC Mini复合材料结构与力学性能的影响

作者：王铎; 陈招科^*; 何宗倍; 张瑞谦; 熊翔

来源：粉末冶金材料科学与工程, 2022, 27(04): 389-397.

DOI：10.19976/j.cnki.43-1448/tf.2022010

• SiCf/SiC Mini复合材料
• 化学气相渗透
• 界面
• 致密化温度
• 抗拉强度

利用化学气相渗透(chemical vapour infiltration, CVI)在SiC纤维束中引入PyC(pyrolytic carbon,热解碳)界面和(PyC/SiC)3多层界面，并分别在1 050℃和1 250℃下对含PyC界面SiC纤维束、1 050℃下对含(PyC/SiC)3多层界面纤维束进行Si C基体增密，制备出不同界面类型和基体结构的SiCf/SiC(continuous SiC fiber reinforced SiC matrix)Mini复合材料。研究界面类型和基体致密化温度对SiCf/SiCMini复合材料微观结构和拉伸断裂行为的影响。结果表明，SiCf/SiC Mini复合材料内部纤维和基体间的界面清晰，界面厚度约300 nm。1 050℃致密化的PyC界面SiCf/SiCMini复合材料的抗拉强度为174MPa，脱黏主要发生在基体与界面之间。而(PyC/SiC)3多层界面SiCf/SiC Mini复合材料抗拉强度达到540 MPa，脱黏主要发生在亚层与亚层之间。PyC界面SiCf/SiC Mini复合材料随基体致密化温度升高，S C基体从细小多孔的针状转变为粗大致密的层片状，晶粒尺寸和结晶度显著提高。1 250℃致密化的复合材料的抗拉强度为309 MPa，呈典型的脆性断裂特征。

• 单位
  中国核动力研究设计院; 中南大学