碳含量对PIP-RMI工艺制备SiCnf/SiC复合材料力学性能的影响

• 作者: 朱明明 易舒政 陈建军
• 来源期刊: 航空材料学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: PIP-RMI CVD-BN SiCnf/SiC复合材料 SiC纳米纤维
• 年，卷（期）: 2024,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 100-108
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000022

摘要

采用前驱体浸渍裂解(polymer infiltration and pyrolysis,PIP)工艺结合反应熔渗(reactive melt infiltration,RMI)工艺制备氮化硼(BN)包覆SiC纳米纤维(SiCnf)增强SiC复合材料.首先以BCl3 和NH3 为反应气源,采用化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)工艺在SiCnf表面制备h-BN界面,再以聚碳硅烷为前驱体,采用PIP工艺制备出SiCnf/SiC多孔陶瓷,并采用酚醛树脂浸渍多孔陶瓷,经裂解获得填充碳,最后采用RMI工艺进行致密化,温度为 1500℃,保温 2h.研究CVD工艺的沉积温度对h-BN微观形貌的影响和碳含量对复合材料力学性能的影响.使用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、场发射扫描电镜和万能试验机对制备的样品进行表征.结果表明:在 750、850℃和 950℃三种温度下均可制备出h-BN,随着温度的升高,沉积的h-BN界面变得光滑、致密;随着碳含量的增加,SiCnf/SiC复合材料的力学性能随之提高,当碳质量分数为 19.24%时,复合材料的抗弯强度和断裂韧度最大,分别为207 MPa和8.63 MPa·m1/2.