致密化温度及界面类型对SiC_(f)/SiC Mini复合材料结构与力学性能的影响

作     者：王铎 陈招科 何宗倍 张瑞谦 熊翔 WANG Duo;CHEN Zhaoke;HE Zongbei;ZHANG Ruiqian;XIONG Xiang

作者机构：中南大学轻质高强结构材料国家级重点实验室长沙410083 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室成都610213 

出 版 物：《粉末冶金材料科学与工程》 (Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy)

年 卷 期：2022年第27卷第4期

页      面：389-397页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52072410) 

主　　题：SiC_(f)/SiC Mini复合材料 化学气相渗透 界面 致密化温度 抗拉强度 

摘      要：利用化学气相渗透(chemical vapour infiltration,CVI)在SiC纤维束中引入PyC(pyrolytic carbon,热解碳)界面和(PyC/SiC)_(3)多层界面,并分别在1050℃和1250℃下对含PyC界面SiC纤维束、1050℃下对含(PyC/SiC)_(3)3多层界面纤维束进行Si C基体增密,制备出不同界面类型和基体结构的SiC_(f)/SiC(continuous SiC fiber reinforced SiC matrix)Mini复合材料。研究界面类型和基体致密化温度对SiC_(f)/SiCMini复合材料微观结构和拉伸断裂行为的影响。结果表明,SiC_(f)/SiC Mini复合材料内部纤维和基体间的界面清晰,界面厚度约300 nm。1050℃致密化的PyC界面SiC_(f)/SiCMini复合材料的抗拉强度为174MPa,脱黏主要发生在基体与界面之间。而(PyC/SiC)_(3)3多层界面SiC_(f)/SiC Mini复合材料抗拉强度达到540 MPa,脱黏主要发生在亚层与亚层之间。PyC界面SiC_(f)/SiC Mini复合材料随基体致密化温度升高,S C基体从细小多孔的针状转变为粗大致密的层片状,晶粒尺寸和结晶度显著提高。1250℃致密化的复合材料的抗拉强度为309 MPa,呈典型的脆性断裂特征。