碳改性C-SiC復合材料的結構與性能.pdf

1、C/SiC復合材料具有低密度、高強度、耐高溫、抗燒蝕和抗沖刷等一系列優(yōu)異性能，同時具有比C/C復合材料更好的抗氧化性。C/SiC復合材料在高推重比航空發(fā)動機、超高聲速沖壓發(fā)動機、航空航天往返防熱系統(tǒng)、液體發(fā)動機和固體火箭發(fā)動機等武器裝備領域，以及在先進摩擦及離合器系統(tǒng)等剎車工業(yè)領域具有非常廣闊的應用前景。然而，需要采用陶瓷基復合材料制備的構件種類繁多，如機翼前緣、燃燒室、噴管、熱防護材料、剎車盤、以及要求極低的熱膨脹系數(shù)的太空反射鏡、陶

2、瓷支架、刻度盤等，它們的工作條件各不相同，因而對C/SiC復合材料的力學性能、熱物理性能和環(huán)境性能的要求也不盡相同。為了使C/SiC復合材料的性能可在很大范圍內(nèi)變化，以便滿足各種構件的使用要求，必須對其顯微結構及相成分進行合理的設計。本文采用減壓化學氣相滲透法制備了基體為PyC/SiC交替疊層的C/C-SiC復合材料，研究了PyC的引入位置和引入量對C/C-SiC復合材料力學性能和抗氧化性能的影響，主要研究內(nèi)容與研究結果如下：

3、(1)研究了PyC的引入位置和引入量對2DC/C-SiC復合材料力學性能的影響，表明PyC的引入可以顯著提高復合材料的斷裂韌性、斷裂功及斷裂應變，抗彎強度、拉伸強度及拉伸模量基本保持不變。纖維束外部基體中PyC的引入不利于提高2DC/C-SiC復合材料的力學性能。 (2)研究了PyC的引入位置和引入量對3DC/C-SiC復合材料力學性能的影響，表明纖維束外部的PyC層降低了復合材料的抗彎強度和斷裂韌性，但可以明顯提高拉伸強度、拉

4、伸模量及斷裂應變。 (3)研究了PyC的引入位置和引入量對2DC/C-SiC復合材料抗氧化性能的影響，表明2DC/SiC與2DC/C-SiC復合材料具有相似的氧化行為，受缺陷控制。2DC/SiC與2DC/C-SiC復合材料在700℃、1000℃、1300℃時都表現(xiàn)為氧化失重，且都在700℃氧化失重率最大，1000℃時氧化失重率最?。?DC/SiC與2DC/C-SiC復合材料在空氣中恒溫氧化時表現(xiàn)出完全相似的氧化動力學行為和殘余強