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碳化硅和碳化硼材料均具有低密度、高硬度、高模量、耐磨蚀等特点,在轻质装甲领域有着重要的应用。但是碳化硅和碳化硼有很强的共价键,在烧结过程中扩散速率低,且陶瓷颗粒难以实现收缩致密,难以实现较低温度的快速烧结。本文通过反应烧结的工艺在1500℃-1600℃的低温制备了碳化硅、碳化硼复合材料。反应烧结具有工艺简单、烧结温度低、烧结速度快、尺寸变化小等优点,但是由于所制备的复合材料中含有游离硅,这会对材料的的力学性能产生很大的影响。因此,本文在反应烧结制备工艺的基础上,对反应烧结碳化硅、碳化硼复合材料的增韧进行探究。本实验在碳化硅和碳化硼的基体中分别加入了氮化铝颗粒和短切碳纤维,以期能够对反应烧结碳化硅、碳化硼陶瓷材料进行增韧。利用XRD、OM、SEM等分析了复合材料的物相和组织结构,并测试了材料的力学性能。研究结果表明:(1)试验中所使用的硅能够在略高于其熔点的温度下熔渗进入碳化硅和碳化硼的坯体,熔融硅与坯体具有良好的润湿性。经XRD检测得知,所制备材料中没有残炭的存在,熔融硅与坯体中的碳进行了完全反应。金相和断口形貌的照片则显示材料的致密化程度较高,几乎没有气孔的存在。反应烧结工艺能够得到反应完全、致密度高的碳化硅、碳化硼陶瓷复合材料。(2)通过添加氮化铝颗粒来增韧反应烧结碳化硅、碳化硼复合材料。实验结果表明:SiC/AlN和B4C/AlN复合材料的开口气孔率、抗弯强度、硬度等力学性能的趋势呈现一致性。SiC/AlN复合材料在氮化铝的质量分数为6%时达到最大的抗弯强度值256 MPa,最大的硬度值为2660 HV。在氮化铝的质量分数为4%时,B4C/AlN复合材料最大抗弯强度和硬度分别为为324MPa和2857 HV。金相和断口形貌显示两种复合材料的组织结构均较为致密,断裂方式为沿晶断裂和穿晶断裂相结合。(3)短切碳纤维增韧反应烧结碳化硅、碳化硼复合材料的结果显示:虽然短切碳纤维具有高强度和高模量,但是随着碳纤维含量的增加,材料的致密度出现下降,碳化硅和碳化硼的抗弯强度和硬度均呈现一直下降的趋势。碳纤维能够与熔融硅发生反应,增加了其与基体的结合力。当复合材料断裂产生裂纹扩展时会由于纤维的拔出以及裂纹的偏转而增加了材料的断裂韧性。其中,当碳纤维的体积含量为7%时,Cf/SiC复合材料的断裂韧性达到最大值,最大值为4.89 MPa·m1/2。当碳纤维的体积含量为12%时,Cf/B4C复合材料断裂韧性的最大值为4.29 MPa·m1/2,这比未添加碳纤维时对照组的3.89 MPa·m1/2提高了约10%。