PIP工艺制备C/Zr0.5Hf0.5C-SiC复合 材料及其微观结构和弯曲性能

• 作者: 刘星煜 万帆 高世涛 王衍飞 李端 李俊生 刘荣军
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: Zr0.5Hf0.5C 超高温陶瓷 先驱体浸渍裂解 微观结构 弯曲性能
• 年，卷（期）: 2023,（8）
• 页码范围: 155-161
• 页数: 7页
• 语种: 中文

摘要

基于自制Zr0.5Hf0.5C先驱体和商业化液态聚碳硅烷，通过先驱体浸渍裂解(PIP)工艺成功制备C/Zr0.5Hf0.5C-SiC复合材料，研究纤维表面热解C涂层厚度对复合材料微观结构及弯曲性能的影响。结果表明：自制Zr0.5Hf0.5C先驱体在1400℃下即可转化生成单一Zr0.5Hf0.5C固溶体。因具有良好的渗透性，转化生成的Zr0.5Hf0.5C基体同时存在于C/Zr0.5Hf0.5C-SiC复合材料的纤维束内和束间，呈包裹SiC基体的层状形貌。C/Zr0.5Hf0.5C-SiC复合材料主要由C,SiC和Zr0.5Hf0.5C相组成；具有不同热解C涂层厚度(0.67,0.84,1.36μm)的3组复合材料密度分别为2.07,1.99,1.98 g/cm3;随热解C涂层厚度的增加复合材料中SiC含量减少。弯曲加载中3组不同热解C涂层厚度复合材料均呈现假塑性断裂模式，弯曲强度，弯曲模量和断裂韧度分别在410 MPa, 60 GPa和15.6 MPa·m1/2以上。良好的界面结合和预先引入的SiC基体是C/Zr0.5Hf0.5C-SiC复合材料获得优良弯曲性能的关键。