BN/SiC复合界面层对SiC纤维和PIP-Mini复合材料力学性能的影响

吕晓旭¹，姜卓钰¹，周怡然¹，齐哲¹，赵文青^1,2，焦健¹

1. 中国航发北京航空材料研究院先进复合材料国防科技重点实验室2. 北京理工大学材料学院

摘 要：采用化学气相渗透（CVI）工艺,在SiC纤维表面沉积BN和BN/SiC复合界面层,对沉积界面层前后纤维的力学性能进行了评价。采用聚合物浸渍裂解（PIP）工艺进行致密化,制得以原纤维、BN界面层和BN/SiC界面层纤维增强的三种Mini-SiCf/SiC复合材料,研究其微观结构和拉伸性能。结果表明:采用CVI工艺制得的界面层厚度均匀、结构致密,其中BN界面层中存在六方相,晶体尺寸为1.76 nm; SiC界面层结晶性较好,晶粒尺寸为18.73 nm;沉积界面层后SiC纤维的弹性模量基本保持不变,拉伸强度降低。与SiCf/SiC相比, PIP工艺制备的SiCf/BN/SiC和SiCf/（BN/SiC）/SiC-Mini复合材料所能承受的最大拉伸载荷和断裂应变明显提升, BN界面层起主要作用。由断面形貌分析可以看出, SiCf/BN/SiC和SiCf/（BN/SiC）/SiC复合材料的纤维拔出明显,说明在断裂时消耗的能量增加,可承受的最大载荷增大。

关键词：BN/SiC复合界面层;Mini-SiCf/SiC复合材料;最大拉伸载荷;断裂应变;