采用先驅(qū)體浸漬裂解工藝（PIP工藝）制備C/SiC復(fù)合材料,研究了不同先驅(qū)體對復(fù)合材料浸漬行為的影響（三種先驅(qū)體分別為固態(tài)聚碳硅烷（PCS（s））、液態(tài)聚碳硅烷Ⅰ（PCS-Ⅰ（l））和液態(tài)聚碳硅烷Ⅱ（PCS-Ⅱ（l））,制備的三種復(fù)合材料體系分別為C/SiC-0、C/SiC-Ⅰ和C/SiC-Ⅱ）。結(jié)合C/SiC復(fù)合材料的力學性能以及不同裂解周期C/SiC復(fù)合材料的微觀形貌,研究了不同先驅(qū)體制備的C/SiC復(fù)合材料對碳纖維織物浸漬行為的影響。研究結(jié)果表明:C/SiC-Ⅰ復(fù)合材料的室溫彎曲強度最高,達到336 MPa。不同裂解周期的微觀形貌顯示, C/SiC-0復(fù)合材料內(nèi)部孔隙分布于碳纖維束間; C/SiC-Ⅰ復(fù)合材料內(nèi)部較致密,孔隙分布均勻; C/SiC-Ⅱ復(fù)合材料基體和束絲內(nèi)部都存在孔隙,說明三種聚碳硅烷浸漬液對C/SiC復(fù)合材料有不同的浸漬效果。凝膠滲透色譜（GPC）的分析結(jié)果顯示,由于浸漬液的分子量不同,大分子無法浸漬到碳纖維束絲內(nèi)部,會造成裂解后的復(fù)合材料束內(nèi)SiC基體較少,造成其力學性能較低。 

【文章來源】：無機材料學報. 2020,35(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

惰性氣氛保護下,先驅(qū)體聚碳硅烷的TGA曲線

C/Si C-Ⅰ樣品的應(yīng)變和曲線的斜率最大,說明承載的開裂應(yīng)力最高,與彎曲模量較高相符。C/Si C-0和C/Si C-Ⅱ樣品應(yīng)力-應(yīng)變曲線相似,斜率相近,說明C/Si C-0和C/Si C-Ⅱ的承載能力相當。2.3 C/Si C復(fù)合材料的微觀形貌

圖5為C/Si C復(fù)合材料第十周期裂解后的SEM照片,C/Si C-0復(fù)合材料內(nèi)部存在孔隙,孔隙直徑約為250μm,孔隙均勻分布在碳化硅基體中,從局部放大圖(圖5(a)插圖)可以看出,區(qū)別于碳纖維束間的孔隙,碳纖維束絲內(nèi)部致密度較好,纖維和基體間沒有孔隙;C/Si C-Ⅰ復(fù)合材料內(nèi)部致密,視野范圍內(nèi)沒有孔隙,從局部放大圖(圖5(b)插圖)可以看出,碳纖維單絲周圍全部被基體填充,形成致密的結(jié)構(gòu);C/Si C-Ⅱ復(fù)合材料內(nèi)部存在孔隙,大孔直徑約500μm,小孔直徑約100μm,從局部放大圖(圖5(c)插圖)可以看出,碳纖維單絲周圍存在一些孔隙及裂紋,說明碳纖維束絲內(nèi)部沒有被基體完全填充。圖4 C/Si C復(fù)合材料第三周期裂解后的SEM照片

【參考文獻】：
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本文編號：3013422