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LPVCS改性制備Cf/SiC復(fù)合材料及其耐高溫性能
DOI:
作者:
作者單位:

國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 新型陶瓷纖維及其復(fù)合材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 新型陶瓷纖維及其復(fù)合材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

作者簡介:

通訊作者:

中圖分類號:

基金項(xiàng)目:

國家自然科學(xué)基金資助(項(xiàng)目號51403233)


High Temperature Performance of Modified Cf/SiC Composites with LPVCS
Author:
Affiliation:

Science and Technology on Advanced Ceramic Fibers and Composites Laboratory National University of Defense Technology,Hunan Changsha 410073,China

Fund Project:

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    摘要:

    以液態(tài)聚碳硅烷(LPVCS)、聚碳硅烷(PCS)為先驅(qū)體,采用PIP工藝制備了連續(xù)碳纖維增強(qiáng)碳化硅(Cf/SiC)復(fù)合材料。LPVCS是一種新型先驅(qū)體,具有室溫下為液態(tài)、浸漬效率高的優(yōu)點(diǎn),同時由LPVCS裂解得到的SiC基體具有能夠與T300碳纖維形成合適界面力的優(yōu)點(diǎn)。相比于全周期采用PCS浸漬制備的Cf/SiC復(fù)合材料,第一周期使用LPVCS浸漬,第二至八周期使用PCS浸漬,第八周期之后使用LPVCS浸漬制備的Cf/SiC復(fù)合材料具有更優(yōu)異的力學(xué)性能,其三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度由301MPa提高到442MPa,斷裂韌性由11.2MPa.m1/2提高到26.1MPa.m1/2。力學(xué)性能提高的原因?yàn)閮蓚€方面,第一周期使用LPVCS浸漬得到了合適的界面結(jié)合強(qiáng)度,第八周期之后使用LPVCS浸漬提高了SiC基體的致密化程度。

    Abstract:

    Three dimensional and four directional carbon fiber reinforced SiC matrix (Cf/SiC) composites were fabricated by precursor infiltration and pyrolysis process with ameliorated interface and low porosity employing a new precursor, liquid polyvinylcarbosilane (LPVCS). LPVCS is a novel precursor with active Si-H and –CH=CH2 groups with relatively high oxygen content (~7.3 wt.%). The mechanical properties improvement led by ameliorated interface and low porosity was reasearched. Samples with ameliorated interface and low porosity employing LPVCS showed better mechanical properties than those employing ploycarbpsilane (PCS). The flexural strength and fracture toughness of the Cf/SiC composites fabricated with PCS were 301 MPa and 11.2 MPa.m1/2, respectively, whereas the equivalent values of the samples fabricated with ameliorated interface and low porosity were 442 MPa and 26.1 MPa.m1/2, respectively. Employing LPVCS for the first infiltration and pyrolysis cycle formed suitable interface, employing PCS as precursor for the left cycles formed relatively low oxygen content matrix, then employing LPVCS for the last several cycles formed low porosity, this the main reason of mechanical properties improvement.

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引用本文

史云良,簡科. LPVCS改性制備Cf/SiC復(fù)合材料及其耐高溫性能[J].稀有金屬材料與工程,2018,47(S2):258~261.[Yunliang Shi, Ke Jian. High Temperature Performance of Modified Cf/SiC Composites with LPVCS[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2018,47(S2):258~261.]
DOI:[doi]

復(fù)制
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歷史
  • 收稿日期:2017-12-09
  • 最后修改日期:2018-08-21
  • 錄用日期:2018-02-01
  • 在線發(fā)布日期: 2018-11-01
  • 出版日期: