KD-S和KD-Ⅱ SiC_f/SiC复合材料的制备、微观结构及性能（英文）

王洪磊^1,2，周新贵²，彭述明¹，张海斌¹，周晓松¹

1. 中国工程物理研究院核物理与化学研究所先进陶瓷创新团队2. 国防科技大学陶瓷纤维及其复合材料重点实验室

摘 要：以KD-S和KD-Ⅱ型碳化硅（SiC）纤维编织件为增强体,通过先驱体浸渍裂解工艺制备了以热解炭（PyC）为界面涂层的三维（3D）结构SiC_f/SiC复合材料,系统研究了SiC_f/SiC复合材料的微观结构及性能间的关系。结果表明:KD-S和KD-Ⅱ型SiC纤维均具有晶粒尺寸为8～15 nm的多晶结构;两种SiC_f/SiC复合材料的断口表面均出现了纤维拔出现象,说明两种SiC纤维增强的SiC_f/SiC复合材料均具有典型的伪塑性断裂行为。KD-S SiC_f/SiC复合材料的弯曲强度、弹性模量和断裂韧性分别达到（955.0±42.8） MPa,（110.3±1.7） GPa和（28.5±2.8） MPa·m^1/2,明显高于KD-ⅡSiC_f/SiC复合材料,这归因于近化学计量比的KD-S型SiC纤维具有较高的模量和耐温性能。由于KD-S和KD-Ⅱ型SiC纤维的结构及成分差异,导致KD-S型SiC纤维表面的PyC界面涂层呈现光滑的多层有序结构,而KD-Ⅱ型SiC纤维表面的PyC为疏松颗粒状结构。

关键词：碳化硅;复合材料;制备工艺;微观结构;先驱体浸渍裂解;