王玲玲
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嵇阿琳
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崔红
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闫联生
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张强
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150611.002
采用碳纤维针刺预制体,用前驱体浸渍裂解(PIP)法分别制备了C/C-SiC和C/C-SiC-ZrC陶瓷基复合材料,并对材料的微观结构、力学和烧蚀性能进行了分析对比.结果表明:利用该方法可制备出陶瓷相填充充分且分布均匀的复合材料.C/C-SiC-ZrC的面内弯曲强度、厚度方向的压缩强度、层间剪切强度均低于对应的C/C-SiC的.2 200℃、600 s氧化烧蚀后,C/C-SiC-ZrC的抗烧蚀性能显著优于C/C-SiC,其线烧蚀率下降43.8%,质量烧蚀率下降25%.在超高温阶段,C/C-SiC-ZrC复合材料基体的ZrC氧化生成的ZrO2溶于SiC氧化生成的SiO2中,形成黏稠的二元玻璃态混合物,有效阻止了氧化性气氛进入基体内部.
关键词:
前驱体浸渍裂解
,
C/C-SiC
,
C/C-SiC-ZrC
,
力学性能
,
抗烧蚀性能
代吉祥
,
沙建军
,
王永昌
,
王守豪
稀有金属材料与工程
利用浆料浸渗技术将纳米ZrC粒子引入到CFRP先驱体中,裂解CFRP获得C/C-ZrC多孔体,然后采用液硅熔渗反应工艺制备了C/C-SiC-ZrC复合材料.使用SEM和XRD对材料微观形貌和组织进行了观察与分析.采用三点弯曲和单边缺口梁法(SENB)对C/C-SiC-ZrC复合材料的弯曲强度和断裂韧性分别进行了测试.结果表明:采用浆料浸渗技术可以将纳米ZrC粒子均匀的弥散在C/C-ZrC多孔体中,随着引入ZrC纳米粒子含量的增多,C/C-ZrC多孔体孔隙率增大.经液硅熔渗反应后,获得的C/C-SiC-ZrC复合材料具有不同微观组织结构.力学性能测试发现,当纳米ZrC粒子含量为5%(质量分数)时,复合材料弯曲强度和断裂韧性达到了最大值;当ZrC粒子含量超过5%时,其弯曲强度和断裂韧性有所下降,表明适量纳米ZrC粒子的引入,可以改善C/C-SiC-ZrC复合材料的力学性能.
关键词:
浆料浸渍
,
液硅熔渗
,
C/C-SiC-ZrC
,
微观结构
,
力学性能