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碳纖維在PIP工藝制備陶瓷基復(fù)合材料過程中的損傷機(jī)理研究 發(fā)布日期：2013-9-9 9:28:20

【中文摘要】
本文針對(duì)先驅(qū)體浸漬裂解工藝制備陶瓷基復(fù)合材料過程中碳纖維損傷嚴(yán)重的問題，以聚碳硅烷(PCS)制備Cf/SiC復(fù)合材料為重點(diǎn)，采用SEM、TEM、IR、XRD、XPS、TG等表征手段，分析了先驅(qū)體裂解過程、纖維基體界面和碳纖維損傷過程，系統(tǒng)地研究了原料(碳纖維、先驅(qū)體等)和制備工藝條件等在Cf/SiC復(fù)合材料制備過程中對(duì)碳纖維損傷的影響，建立了碳纖維損傷程度的表征方法和損傷機(jī)理模型，，制備了纖維表面涂層并利用涂層碳纖維制備了單向Cf/SiC復(fù)合材料。 本文首次應(yīng)用復(fù)絲拉伸強(qiáng)度測試來表征PIP工藝中碳纖維的損傷程度，較好地解決了陶瓷基復(fù)合材料中碳纖維損傷程度如何表征這一棘手的問題。試驗(yàn)對(duì)比的結(jié)果表明，碳纖維原絲強(qiáng)度與其標(biāo)稱強(qiáng)度值相差不大，碳纖維強(qiáng)度測試結(jié)果的誤差范圍為12～17％。測試結(jié)果可以明顯反映出不同工藝對(duì)碳纖維損傷的差別，為研究碳纖維在PIP工藝過程中的損傷提供了手段。 探明了PIP工藝制備CMCs過程中碳纖維的損傷形式。研究結(jié)果表明，碳纖維的損傷包括了化學(xué)損傷、高溫?fù)p傷和熱應(yīng)力物理損傷。PIP工藝第一周期對(duì)碳纖維損傷最大，第一周...

【英文摘要】
Focusing on serious damage of carbon fibers in ceramic matrix composites (CMCs) prepared by precursor infiltration pyrolysis (PIP), with emphasis on carbon fiber reinforced silicon carbide composites (Cf/SiC) derived polycarbosilane (PCS), the influences of raw materials (including carbon fibers precursors, etc.) preparing conditions on carbon fiber damage during the preparation of Cf/SiC composites were investigated systemically. Pyrolysis process, fiber-matrix interface car...

【關(guān)鍵詞】
碳纖維; 聚碳硅烷; 聚硅氧烷; cf/sic復(fù)合材料; PIP; 熱應(yīng)力; 損傷機(jī)理; 涂層;

【英文關(guān)鍵詞】
carbon fiber; Polycarbosilane (PCS); polysiloxane (PSO); Cf/SiC composite; precursor infiltration pyrolysis (PIP); thermal stress; damage mechanism; coating;

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