热处理环境对 Al2O3 纤维力学 性能及微观结构的影响

• 作者: 孙敬伟 王洪磊 杨蕊 周新贵
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 热处理环境 水汽气氛 Al2O3纤维 力学性能 微观结构
• 年，卷（期）: 2023,（8）
• 页码范围: 110-119
• 页数: 10页
• 语种: 中文

摘要

连续氧化铝纤维增强陶瓷基复合材料是航空航天领域理想的热结构材料之一，复合材料的力学性能很大程度取决于连续氧化铝纤维的力学性能，目前不同热处理环境对连续氧化铝纤维力学性能及微观结构的影响鲜有报道。本研究以Nextel 610连续氧化铝纤维为对象，研究热处理气氛、热处理温度和热处理时间等因素对其力学性能及微观结构的影响。结果表明：空气气氛下，当热处理温度由1000℃升高至1400℃时，纤维的单丝拉伸强度由2.58 GPa下降至0.94 GPa,表面晶粒尺寸由97.3 nm增大至184.1 nm;水汽气氛下，当热处理温度由1000℃升高至1400℃时，纤维的单丝拉伸强度由2.18 GPa下降至0.95 GPa,表面晶粒尺寸由91.3 nm增大至171.7 nm。水汽气氛中的H2O分子高温下向纤维内部扩散，使纤维内部缺陷增多，导致热处理工艺参数相同时，水汽气氛下纤维的单丝拉伸强度低于空气气氛，纤维表面晶粒在水汽气氛下的生长速率小于空气气氛。