碳化硅晶须改性反应烧结碳化硅陶瓷的显微结构及性能

作者：田贵山; 李双; 谢志鹏

来源：硅酸盐学报, 2014, 42(12): 1520-1527.

DOI：10.7521/j.issn.0454-5648.2014.12.08

• 反应烧结
• 晶须
• 力学性能
• 游离硅
• 氧化

以碳化硅晶须为增强体、碳化硅--碳为基体制备晶须增强反应烧结碳化硅复合材料,研究了碳化硅晶须、碳含量对复合材料显微结构与性能的影响。结果表明:碳化硅晶须经高温反应烧结后仍保持表面的竹节结构,且晶须增强体与反应烧结碳化硅基体间形成适中的界面结合强度;材料断口处有明显的晶须拔出,当碳黑含量为6%(质量分数)时,随着晶须含量的增加,材料的抗弯强度从200MPa提高到310MPa(晶须含量15%),当碳黑含量为18%时,随着晶须含量的增加,材料断裂韧性从3.3MPa·m1/2提高到4.3MPa·m1/2;碳化硅晶须含量过高时,晶须的"搭桥"效应导致材料中含有较多的游离硅,限制了材料力学性能进一步提高;微氧化处理使材料表面形成致密、均匀的氧化膜,可显著提高反应烧结碳化硅的抗弯强度和断裂韧性。

• 单位
  新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室; 清华大学; 山东理工大学; 材料学院