【摘 要】
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根据基体致密度的不同,常将化学气相渗透(Chemical Vapor Infiltration, CVI)所制备的C/SiC称为多孔C/SiC,而反应熔体渗透(Reactive melt infiltration, RMI)所制备的C/SiC则称为
【机 构】
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西北工业大学超高温结构复合材料国家重点实验室;
【基金项目】
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国家科学自然基金(51372204)
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根据基体致密度的不同,常将化学气相渗透(Chemical Vapor Infiltration, CVI)所制备的C/SiC称为多孔C/SiC,而反应熔体渗透(Reactive melt infiltration, RMI)所制备的C/SiC则称为致密C/SiC。相比于多孔C/SiC,致密C/SiC的强韧性不足,这可以归结于两方面原因:一方面为致密基体内部增韧机制的匮乏,另一方面为较高的制备温度所带来的高残余热应力。针对此,采用Al-Si合金渗透工艺取代液硅渗透工艺,材料的致密化温度从1600oC降低到1300oC,有利于降低材料内部的残余热应力;同时采用Al-Si合金渗透工艺在基体内部原位自生MAX相基体,提高基体的损伤容限并丰富基体的增韧机制。实验结果表明,随着基体内部大量MAX相的生成,纤维束内外基体间会发生脱粘,从而释放残余热应力,使得不同纤维束间的协同作用增强并具有较长的纤维拔出长度,故所制备C/SiC-Ti3Si(Al)C2的抗弯强度和断裂韧性分别达到556±33MPa和21.6±0.9MPa·m1/2,明显高于C/SiC-Si和C/SiC-Ti3SiC2的性能。C/SiC-Ti3Si(Al)C2的强度和韧性均已达到甚至超过CVI所制备C/SiC的性能水平,显示出低温致密化工艺制备MAX相陶瓷改性C/SiC复合材料的优势。
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