發(fā)布時(shí)間：2021-01-28 06:26

　　碳化硅纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料具有抗高溫氧化、高比強(qiáng)度和高韌性的特點(diǎn),是航空航天領(lǐng)域理想的候選材料。利用具有不同電性能的碳化硅纖維制備陶瓷基復(fù)合材料,可以滿(mǎn)足飛行器服役環(huán)境的多種電磁性能要求。本文以高絕緣碳化硅纖維布為增強(qiáng)體,經(jīng)浸涂法制備La₂O₃涂層,浸漬陶瓷懸浮液獲得陶瓷預(yù)制體;基于先驅(qū)體浸漬燒結(jié)法,壓力浸滲BN、Al₂O₃、Na₂O·nSiO₂與高嶺土漿料（BANS）,疊壓并固化燒結(jié)制備了SiC_f/BANS復(fù)合材料。研究了La₂O₃涂層的制備工藝,探究涂層對(duì)纖維抗氧化性能的影響;通過(guò)基體的相組成與微觀(guān)形貌,提出基體的形成機(jī)理;測(cè)試了復(fù)合材料的力學(xué)性能與介電性能,分析纖維對(duì)材料性能的影響并提出涂層的作用機(jī)理;探討復(fù)合材料的高溫抗氧化性能,提出相應(yīng)的增強(qiáng)機(jī)理與纖維損傷機(jī)理,具體結(jié)論如下:（1）涂層制備工藝的研究表明,經(jīng)4wt%的La（CH₂COOH）₃

【文章來(lái)源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同類(lèi)型SiC纖維在大氣中10h熱處理后的拉伸強(qiáng)度（左）；1673K×10h熱處理后纖維截面（右a）與其中氣孔的放大圖（右b）

強(qiáng)界面結(jié)合可以傳遞載荷，從而提升復(fù)合材料的強(qiáng)度[12, 19]。圖 1.2 為弱界面結(jié)合以及強(qiáng)界面結(jié)合時(shí)纖維與基體間的裂紋偏轉(zhuǎn)示意圖[19]。如圖1.2(a)所示，纖維與基體間以強(qiáng)界面結(jié)合，基體與纖維間的結(jié)合力較強(qiáng)，不易脫粘。當(dāng)基體中的裂紋拓展到纖維界面時(shí)，裂紋會(huì)在界面層中出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)，分散為多個(gè)細(xì)小的短裂紋，由于短裂紋較為細(xì)小，基體可以承受的裂紋密度大大提升，從而可以允許基體材料的多次開(kāi)裂。一方面，界面層的大量細(xì)小裂紋間產(chǎn)生的多層摩擦以及基體的多次開(kāi)裂都能增

相比于 PyC 涂層，SiC 涂層與 BN 涂層具有較好的高溫抗氧化性能，高溫時(shí)能夠長(zhǎng)時(shí)間保持性能，從而降低高溫氧化氣氛對(duì)纖維的損傷[18]。Liu 等[25]通過(guò) CVD 工藝在碳化硅纖維表面制備了一層 SiC 界面層（如圖 1.3），并通過(guò) PIP 法制備了 SiCf/SiC 復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn) SiC 涂層的引入有效的提升了復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度，且復(fù)合材料的斷裂方式由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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