PIP法制备C/SiOC复合材料的 微结构演变与力学性能

• 作者: 郭蕾 马青松 陈雅琦 国防科技大学空天科学学院新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: C/SiOC复合材料 三维碳纤维针刺毡 热模压 力学性能 先驱体浸渍裂解
• 年，卷（期）: 2023,（8）
• 页码范围: 162-169
• 页数: 8页
• 语种: 中文

摘要

碳纤维增强硅树脂衍生SiOC(C/SiOC)复合材料具有高性价比的优势，是一种应用前景良好的高温结构材料。以碳纤维针刺毡作为增强体，通过先驱体浸渍裂解(precursor infiltration pyrolysis, PIP)工艺制备C/SiOC复合材料。在首周期引入热模压交联工艺，通过优化热模压温度和压力，在不破坏针刺毡结构的前提下，有效提高了纤维体积分数和复合材料致密度，使C/SiOC复合材料的室温弯曲强度和断裂韧度分别提升至331 MPa和16.0 MPa·m1/2。对C/SiOC复合材料的致密化过程的结构演变进行了分析，结果表明，基体优先填充纤维束内孔隙，复合材料的孔隙大部分集中分布在Z向纤维附近。随着制备周期的增加，复合材料的孔隙率逐渐降低，孔隙由连通孔转变为孤立孔。经过8周期“浸渍-交联-裂解”工艺，复合材料基本完成致密化。