C/SiC复合材料的低温制备工艺研究

周长城^1,2，张长瑞²，胡海峰²，张玉娣²

1. 总后建筑工程研究所2. 国防科学技术大学航天与材料工程学院

摘 要：陶瓷基复合材料制备温度过高一直是制约其引入主动冷却工艺、突破其本征使用温度的主要原因之一。采用差热（TG-DTA）、红外（IR）、X射线衍射（XRD）等分析测试手段,研究了聚碳硅烷（Polycarbosilane,PCS）的裂解及化学转化过程,从理论上说明了先驱体聚碳硅烷（PCS）低温（<1000℃）陶瓷化的可行性。结果表明:聚碳硅烷在750℃实现无机化,880℃开始结晶,即聚碳硅烷在高温合金耐受温度范围（<1000℃）内,即可实现陶瓷化。以聚碳硅烷（PCS）为先驱体,炭纤维为增强体,采用先驱体浸渍裂解（PIP）工艺低温制备了炭纤维增强碳化硅（C/SiC）陶瓷基复合材料,当制备温度为900℃时,所制备C/SiC复合材料密度为1.70g/cm3,弯曲强度达到657.8MPa,剪切强度为61.02MPa,断裂韧性为22.53MPa.m1/2,并采用扫描电子显微镜（SEM）对复合材料的微观形貌进行了分析。

关键词：PCS;C/SiC;复合材料;先驱体浸渍裂解;低温制备;