添加Al对MSI制备C/C-SiC复合材料组织和力学性能的影响
来源期刊：复合材料学报2006年第5期
论文作者：彭可 易茂中 冉丽萍 黄伯云 王朝胜
关键词：C/C-SiC复合材料; C/C坯体; 熔渗Si; 添加Al; 显微组织; 力学性能;
摘 要：以聚丙烯腈(PAN)基炭纤维(Cf)针刺整体毡为预制体,用化学气相渗透(CVI)法制备炭纤维增强炭基体(C/C)的多孔坯体,采用熔融渗硅(MSI)法制备C/C-SiC复合材料,研究了渗剂中添加Al对复合材料组织结构和力学性能的影响.结果表明:C/C坯体反应溶渗硅后复合材料的物相组成为SiC相、C相及残留Si相.随着渗剂中Al量的增加,材料组成相中的Al相也增加而其它相减少;SiC主要分布在炭纤维周围,残留Si相分布在远离炭纤维处,而此处几乎不含Al;当渗剂中Al量由0增加到10%时,复合材料的抗弯强度由116.7 MPa增加到175.4 MPa,提高了50.3%,断裂韧性由5.8 MPa·m1/2增加到8.6 MPa·m1/2,提高了48.2%.Al相的存在使复合材料基体出现韧性断裂的特征.
彭可1，易茂中1，冉丽萍1，黄伯云1，王朝胜1
(1.中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083)
摘要:以聚丙烯腈(PAN)基炭纤维(Cf)针刺整体毡为预制体,用化学气相渗透(CVI)法制备炭纤维增强炭基体(C/C)的多孔坯体,采用熔融渗硅(MSI)法制备C/C-SiC复合材料,研究了渗剂中添加Al对复合材料组织结构和力学性能的影响.结果表明:C/C坯体反应溶渗硅后复合材料的物相组成为SiC相、C相及残留Si相.随着渗剂中Al量的增加,材料组成相中的Al相也增加而其它相减少;SiC主要分布在炭纤维周围,残留Si相分布在远离炭纤维处,而此处几乎不含Al;当渗剂中Al量由0增加到10%时,复合材料的抗弯强度由116.7 MPa增加到175.4 MPa,提高了50.3%,断裂韧性由5.8 MPa·m1/2增加到8.6 MPa·m1/2,提高了48.2%.Al相的存在使复合材料基体出现韧性断裂的特征.
关键词:C/C-SiC复合材料; C/C坯体; 熔渗Si; 添加Al; 显微组织; 力学性能;
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