素坯密度对气相渗硅制备C/C-SiC复合材料结构与性能的影响

• 作者: 严春雷 刘荣军 张长瑞 曹宇 曹英斌 龙宪海
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: C/C素坯 气相渗硅 C/C-SiC CVI C 力学性能
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 材料与工艺
• 页码范围: 19-25
• 页数: 7页
• 分类号: TB332
• 语种: 中文
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.07.004

摘要

三维针刺碳毡经化学气相渗透(Chemical Vapor Infiltration,CVI)增密制备C/C素坯,通过气相渗硅(Gaseous Sil-icon Infiltration,GSI)制备C/C-SiC复合材料.研究素坯密度与CVI C层厚度及素坯孔隙率的变化规律,并分析素坯密度对C/C-SiC复合材料力学性能、热学性能的影响.结果表明:随着素坯密度增大,CVI C层变厚,孔隙率减小;C/C-SiC复合材料中残C量随之增大,残余Si量随之减小,SiC先保持较高含量(体积分数约40％),随后迅速降低,C/C-SiC复合材料密度逐渐减小,力学性能先增大后减小,而热导率及热膨胀系数降低至平稳.当素坯密度为1.085g/cm3时,复合材料力学性能最好,弯曲强度可达308.31MPa,断裂韧度为11.36MPa·m1/2.研究发现:素坯孔隙率较大时,渗硅通道足够,残余硅多,且CVI C层较薄,纤维硅蚀严重,C/C-SiC复合材料力学性能低;素坯孔隙率较小时,渗硅通道很快阻塞,Si和SiC含量少,而闭孔大且多,C/C-SiC复合材料力学性能也不高.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张长瑞	国防科学技术大学航天科学与工程学院	30	357	10.0	18.0
2	刘荣军	国防科学技术大学航天科学与工程学院	13	96	5.0	9.0
3	曹英斌	国防科学技术大学航天科学与工程学院	15	104	6.0	10.0
4	曹宇	国防科学技术大学航天科学与工程学院	2	9	2.0	2.0
5	龙宪海	国防科学技术大学航天科学与工程学院	4	15	3.0	3.0
6	严春雷	国防科学技术大学航天科学与工程学院	5	52	4.0	5.0