SiCf/Si C复合材料由SiC纤维增强体,SiC基体和它们之间的界面相组成,其中界面相是SiCf/SiC复合材料的重要组成部分。常用的SiCf/SiC复合材料的界面相材料有热解炭(PyC)和氮化硼(BN),当SiCf/SiC复合材料作为高温吸波材料时,由于PyC是电磁波的强反射体,不能满足雷达吸波材料的要求;而BN具有低的介电常数和介电损耗,适合用于SiCf/SiC高温雷达吸波材料,但是BN在高温下的抗氧化性略显不足。研究表明,在BN中引入Si、C元素可以提高其抗氧化性和抗水解性。基于此,本文采用SiBCN陶瓷作为SiCf/SiC复合材料的界面相,开展了制备工艺、微观结构和对复合材料性能的影响等相关研究。以硼吖嗪(BZ)-液态聚碳硅烷(LPCS)-氩气(Ar)为反应体系,利用化学气相沉积法(CVD)制备SiBCN陶瓷。研究了沉积温度对SiBCN涂层的沉积过程、形貌、物相组成、元素含量及成键状态的影响。实验发现,在600℃~900℃,涂层沉积速率随温度的升高而增加,并在900℃达到最大值,活化能约为89.8kJ/mol;在900℃~1100℃,随着温度的进一升高,涂层沉积速率下降。组成分析表明,当沉积温度低于800℃时,由于先驱体裂解不完全,涂层中会存在残余的C-H、B-H、N-H和Si-H键,900℃以上则得到完全无机化的非晶态SiBCN陶瓷,含有Si-N键、B-N键、Si-C键和C-C键。微观形貌分析表明,600℃~700℃沉积的涂层呈岛状分布,排列疏松;800℃~900℃沉积的涂层光滑均匀;900℃以上沉积的涂层颗粒之间没有紧密结合,粒径不一。研究了沉积压强对沉积涂层的影响。结果表明,当沉积压强较低时(1kPa~2kPa),由于异相形核机制是涂层生长的主要方式,能够得到比较致密的涂层;当沉积压强较高时(3kPa~4kPa),均相形核机制起主导作用,沉积得到的涂层表面较为疏松粗糙。研究了反应气源总流量对沉积涂层影响。结果表明:在小流量区间内(10sccm~15sccm),随着流量的增加,沉积速率增加。当流量达到15sccm,沉积速率达到最大值,此时涂层呈“鹅卵石”结构。进一步增加流量,由于气相成核反应加剧,沉积速率显著下降,且沉积的涂层变得疏松多孔,呈粉体状。研究了BZ/LPCS比对沉积涂层的影响。结果表明,随着BZ/LPCS比例的增大,涂层中Si、C元素含量逐渐减少,对涂层形貌、沉积速率无显著变化。综上所述,通过实验得到优化的沉积工艺条件是:沉积温度900℃~1100℃,系统压强2kPa,反应气源总流量10sccm~15sccm,BZ/LPCS比10:1。考察了SiBCN涂层对SiC纤维拉伸强度和电阻率的影响,结果表明,经涂层处理前后纤维的拉伸强度下降,电阻率基本保持不变。在1000℃静态空气中氧化1h,结果显示,经涂层处理后,SiC纤维的抗氧化性能得到提高,且在涂层厚度为1000nm时纤维的强度保留率最高,达到89.6%。以SiCf/Si BCN/SiC复合材料为研究对象,研究了SiBCN界面相对复合材料的力学、抗氧化性以及介电性能的影响规律,结果表明:(1)与无SiBCN界面相的SiCf/Si C复合材料的弯曲强度(60.4MPa)相比,含SiBCN界面相的SiCf/SiC复合材料的弯曲强度(86.4MPa~126.1MPa)提高了43.01%~108.72%;(2)SiBCN界面相的引入显著提高了SiCf/SiC复合材料的抗氧化性能,且SiBCN界面相对复合材料抗的氧化性能的改善优于BN界面相。经1000℃空气静态氧化1h,无界面相的、含BN界面相的、含SiBCN界面相的SiCf/SiC复合材料的强度保留率分别为53.77%、63.36%、77.06%;(3)SiBCN界面相对SiCf/SiC复合材料的介电常数没有明显影响,适用于高温雷达吸波材料。